文档介绍：以往在采买计算机配件时, 电源供应器是最容易被忽视的组件之一, 不过其各路电压输出规格、电压稳定性、发生异常时的保护性却有相当重要的地位, 因为主机内所有计算机配件的所需电力均需由电源供应器供应,同时随着各装置于不同状态下的耗电量去调节输出负载, 又要兼顾长时间操作及全载输出的稳定性, 而电源供应器发生故障时或是负载产生异常, 保护系统须立即介入,以避免过电压/ 电流造成装置损坏;对于全球能源吃紧,新款电源供应器除了上述特性外, 也开始讲求提高转换效率, 例如 80PLUS 就是代表电源供应器通过高效率认证的标章之一。既然电源供应器所扮演的角色如此重要,以下的文章就要掀起电源供应器的神秘面纱, 了解内部的组件种类及功能。常见的计算机用电源供应器的功能是将输入的交流市电(AC110V/220V) , 经过隔离型交换式降压电路转换出各装置所需的各种低压直流电: 、 5V 、 12V 、-12V 及提供计算机关闭时待命用的 5V Standby(5VSB) 。所以电源供应器内部同时具备了耐高压、大功率的组件以及处理低电压及控制信号的小功率组件。电源转换流程为交流输入→ EMI 滤波电路→整流电路→功率因子修正电路( 主动或是被动 PFC) →功率级一次侧( 高压侧) 开关电路转换成脉流→主要变压器→功率级二次侧( 低压侧) 整流电路→电压调整电路( 例如磁性放大电路或是 DC-DC 转换电路)→滤波( 平滑输出涟波, 由电感及电容组成) 电路→电源管理电路监控输出。方块图如下图所示: 以下从交流输入端 EMI 滤波电路常见的组件开始介绍。交流电输入插座: 此为交流电从外部输入电源供应器的第一道关卡, 为了阻隔来自电力在线干扰, 以及避免电源供应器运作所产生的交换噪声经电力线往外散布干扰** 用电装置, 都会于交流输入端安装一至二阶的 EMI( 电磁干扰)Filter( 滤波器), 其功能就是一个低通滤波器, 将交流电中所含高频的噪声旁路或是导向接地线,只让 60Hz 左右的波型通过。上面照片中,中央为一体式 EMI 滤波器电源插座,滤波电路整个包于铁壳中,能更有效避免噪声外泄;右方的则是以小片电路板制作 EMI 滤波电路,通常使用于无足够深度安装一体式 EMI 滤波器的电源供应器,少了铁皮外壳多少会有噪声泄漏情形;而左边的插座上只加上 Cx 与 Cy 电容( 稍后会介绍) ,使用这类设计的电源,其 EMI 滤波电路通常需要做在主电路板上,若是主电路板上的 EMI 电路区空空如也,就代表该区组件被省略掉了。目前使用 12 公分风扇的电源供应器内部空间都不太能塞下一体式 EMI 滤波器, 所以大多采用照片左右两边的做法。 X 电容(Cx ,又称为跨接线路滤波电容): 这是 EMI 滤波电路组成中, 用来跨接火线(L) 与中性线(N) 间的电容, 用途是消除来自电力线的低通常态噪声。外观如照片所示为方型,上方会打上 X或 X2 字样。 Y 电容(Cy ,又称为线路旁通电容器): Y 电容为跨接于浮接地(FG) 和火线(L)/ 中性线(N) 之间,用来消除高通常态及共态噪声。而计算机用电源供应器中的 FG 点与金属外壳、地线(E) 及输出端 0V/GND 共接,所以未连接接地线时,会经由两颗串联的 Cy 电容分压出输入电源一半的电位差(Vin/2) ,人体碰触到后就有可能产生感电现象。 Y 电容的外观如照片,呈圆饼状。共态扼流圈( 交连电感): 共模态扼流圈在滤波电路中为串联在火线(L) 与中性线(N) 上, 用来消除电力在线低通共态以及射频噪声。有些电源的输入端线路, 会有缠绕在磁芯上的设计, 也可以当作是简单的共态扼流圈。其外观有环形与类似变压器的方形,部分可以见到外露的线圈。 PS: 所谓共态噪声, 代表是 L/N 线对于地线 E 间的噪声, 而常态噪声, 则是 L与N 线之间的噪声, EMI 滤波器功能主要是消除及阻挡这两类噪声。在 EMI 滤波电路之后的是瞬时保护电路及整流电路,常见的组件如下。保险丝: 保险丝就是当其流过其上的电流值超出额定限度时, 会以熔断的方式来保护连接于后端电路, 一般使用于电源供应器中的保险丝为快熔型, 比较好的会使用防爆式保险丝, 其与一般保险丝最大的差别是外管为米色陶瓷管,内填充防火材质避免熔断时产生火花。其安装于电路板上的方式有如图片上方的固定式( 两端直接套上导线座并焊于电路板上) 以及图片中央的可拆卸式( 使用金属夹片固定)。下方的方形组件是温度保险丝, 这类保险丝固定于大功率水泥电阻或是功率组件的散热片上, 主要是用于超温保护, 避免组件过热而损坏或发生火灾, 这类保险丝也有与电流保险丝结合的版本,对电流及温度进行双重保护。负温度系数电阻(NTC) : 因为电源供应器接通电源瞬间,