深入辨識機(jī)箱電源
（ 王軍 2003.10.27 11:00:04 本文選自：《中國電腦教育報(bào)》?。?br>
機(jī)箱電源是一臺(tái)電腦的動(dòng)力源泉，它的好壞直接決定著你的電腦是否能夠正常工作。作為一個(gè)誤區(qū)，許多裝機(jī)者在裝機(jī)時(shí)往往只重視CPU、顯卡等關(guān)鍵部件，而對于提供能源的機(jī)箱電源卻很少重視。在這個(gè)問題上，剛?cè)腴T的用戶更易忽略。許多未接觸過電腦硬件的讀者們，往往對這個(gè)“鐵盒子”中焊接做工、元件用料的了解甚少。為了幫助大家“擦亮”眼睛認(rèn)識機(jī)箱電源，筆者特撰此文，希望能夠?qū)δ切┫Ｍ私鈾C(jī)箱電源的讀者們有所幫助。
一臺(tái)機(jī)箱電源主要由EMI（抗干擾、濾波）電路、二次高頻濾波電路、高壓整流濾波電路、開關(guān)電路（包括基準(zhǔn)電壓、取樣、比較等輔助控制電路）、低壓整流濾波電路、待機(jī)電路（ATX電源）和保護(hù)電路組成。下面，筆者主要通過電源關(guān)鍵電路的元件用料來幫助大家判斷電源的優(yōu)劣。
一、EMI電路
在機(jī)箱電源的電源插孔上，連接有一個(gè)EMI濾波電路，它是由電容和線圈所組成的。EMI濾波電路是電源中的第一道濾波電路，其作用是濾除電網(wǎng)中的高頻雜波和同相干擾信號，以及避免電源中產(chǎn)生的電磁干擾泄漏到外面。
沒有EMI電路的電源所泄漏的電磁干擾會(huì)影響到顯示器和聲卡、Modem、電視卡等設(shè)備的正常使用，而且還會(huì)對人體造成傷害。
圖1 做工良好的電源的EMI電路
圖1所示的是一款做工良好的電源的EMI電路。
圖2 劣質(zhì)電源的EMI電路
圖2所示的則是一款偷工減料，省略了EMI電路的劣質(zhì)電源。由于沒有EMI電路，這款電源泄漏的電磁干擾將會(huì)對其他板卡設(shè)備的正常工作造成很大的影響。
二、高頻濾波電路
經(jīng)EMI電路濾波后的交流電，經(jīng)過限流電阻等電路后，會(huì)在這里進(jìn)行第二次高頻濾波，以進(jìn)一步濾除高頻雜波。沒有這道濾波電路的電源，其輸出的電流質(zhì)量較差，對CPU、內(nèi)存等配件會(huì)造成較大的影響。
圖3用料齊整的高頻濾波器電路
圖3是一個(gè)用料齊整的高頻濾波器電路。其電感、電容元件非常完整。
而對于一款劣質(zhì)電源來說，電路板上標(biāo)出的電感線圈位置，干脆用一根導(dǎo)線直接搭接而成，電容位置上則根本沒有任何元件（如圖4）。
圖4 劣質(zhì)電源往往會(huì)省略許多應(yīng)有的元器件
可見，少了EMI電路的一個(gè)電感線圈和高頻陷波器電路的一個(gè)電感線圈，劣質(zhì)電源的重量，自然輕了不少。
三、整流、濾波電路
開關(guān)電源的正常工作，離不開優(yōu)質(zhì)的整流工序和濾波工序。整流電路通常由四只二極管組成橋式整流（或二極管整流橋堆）。需要注意的是：功率大的電源，其二極管或橋堆的體積也相應(yīng)較大，這是因?yàn)樾枰ㄟ^較大的電流的緣故。
圖5 680μf的電解電容（左）和整流橋堆（右）
作為濾波電路來說，除了幾只高頻濾波電容之外，最主要的就算那“高聳入云間”的大電解電容了。此處所采用的電解電容的容量通常為220μf~680μf（如圖5），耐壓200V。可以這樣說，電解電容的容量越大，其紋波系數(shù)越小，提供給后面的電流更平滑。
四、排氣風(fēng)扇
每個(gè)電源均有一個(gè)進(jìn)氣風(fēng)扇（早期的AT電源采用的是排氣方式），這個(gè)風(fēng)扇的作用就是保證機(jī)箱和電源內(nèi)的空氣流通。
五、核心器件
核心器件包括開關(guān)功率管、開關(guān)變壓器等。
開關(guān)電源充分利用三極管的飽和/截止特性，將前面整流濾波之后的直流電轉(zhuǎn)換成高頻脈動(dòng)直流電并將其送到高頻開關(guān)變壓器的初級，由開關(guān)變壓器耦合降壓之后，由變壓器的次級輸出高質(zhì)量的直流電。但是由于電腦對直流電的要求很高，因而隨后還有一些整流、濾波電路對其進(jìn)行進(jìn)一步的處理。為了應(yīng)對負(fù)荷的不平衡性和外部電壓的不平衡性，開關(guān)穩(wěn)壓電源還有其自行的控制電路，通過對各級負(fù)載的電壓進(jìn)行取樣、比較，然后利用PWM控制集成電路來控制、調(diào)整開關(guān)管的通斷頻率，使電壓能夠穩(wěn)定在一個(gè)較為固定的電壓上，這樣就實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)壓。
對于開關(guān)功率管來說，耐壓是非常重要的，如果耐壓值偏低，則很容易被擊穿而損壞。而它的電流指標(biāo)通常都在10A以上，這樣才能保證三極管能夠通過足夠的電流，以產(chǎn)生足夠的功率。通常情況下，個(gè)頭越大的開關(guān)三極管，其功率值和耐壓值均較高。
圖6 優(yōu)質(zhì)電源中的散熱片
另外，對于一款優(yōu)質(zhì)的電源來說，其開關(guān)三極管的散熱片面積非常大，散熱片也非常厚實(shí)（如圖6）；而劣質(zhì)電源通常僅用一塊極薄的散熱片（如圖7）來散熱。
圖7 劣質(zhì)電源中的散熱片
開關(guān)變壓器是傳遞功率的部分，變壓器的直徑、高度、磁芯的材料都會(huì)影響到功率的輸出大小。一般情況下，功率足夠的開關(guān)電源，其開關(guān)變壓器的高度較劣質(zhì)高源的開關(guān)變壓器更高（鐵氧體的效率、鐵芯的截面積和磁隙的寬度決定了開關(guān)變壓器在大功率時(shí)，是否容易產(chǎn)生磁飽和，從而使功率受限）。另外，品質(zhì)好的開關(guān)變壓器，其所用的漆包線，也更粗一些。
在圖6中，我們可以看到體積最大的那個(gè)變壓器正是開關(guān)變壓器，而旁邊的兩個(gè)變壓器則分別是輔助電源變壓器和驅(qū)動(dòng)變壓器。經(jīng)過比較，優(yōu)質(zhì)電源的開關(guān)變壓器確實(shí)要高出劣質(zhì)電源很大一截。
六、低壓整流濾波電路
通過開關(guān)變壓器降壓之后的脈動(dòng)電流，必須重新進(jìn)行整流，從而達(dá)到平滑直流電的要求（這是由于電腦硬件對于直流電平滑程度的要求非常高）。
整流電路：整流電路需由專用的肖特基二極管來擔(dān)當(dāng)。這是由于開關(guān)變壓器降壓之后的脈動(dòng)直流電的頻率非常高，因而必須使用具有快速恢復(fù)功能的肖特基整流二極管。
圖8 劣質(zhì)電源的整流二極管
優(yōu)質(zhì)電源采用的肖特基二極管是由一個(gè)雙向二極管標(biāo)示的器件（D83-004）構(gòu)成的。而劣質(zhì)電源通常采用的是兩只具備快速反應(yīng)能力的二極管（FR304），這樣做的后果是兩只二極管的參數(shù)由于不一致，因此很容易造成元件燒毀或工作效率降低，圖8所示即是一臺(tái)劣質(zhì)電源的整流二極管。另外，由于整流二極管在工作時(shí)產(chǎn)生的熱量很大，因此優(yōu)劣電源為此配備了面積較大的散熱片。
濾波電路：盡管經(jīng)過了整流，但是電流成分中依然存在著各種雜波成分。這個(gè)時(shí)候就需要使用各型濾波電路來濾除電流中的雜質(zhì)成分了。
圖9 優(yōu)質(zhì)電源的線圈有兩個(gè)
充當(dāng)高頻雜波阻斷任務(wù)的是扼流線圈。在優(yōu)質(zhì)電源中，這樣的線圈有兩個(gè)（一大一?。ㄈ鐖D9）。而劣質(zhì)電源則“毫不留情”的省略了一個(gè)小的扼流線圈，并且對大的扼流線圈進(jìn)行偷工減料（減少匝數(shù)，采用截面積更小的鐵芯等）。
另外，對于劣質(zhì)電源來說，僅保留了數(shù)只電解電容。而對于擔(dān)當(dāng)著最后一道防線的高頻濾波電容，則采取了能省則省的“減料大法”。
