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台式电源选购全攻略,远离被坑的结局【变压器篇】

发布时间:2015-03-28 责任编辑:echolady

【导读】有过组装经验的朋友都知道,自己动手组装台式电脑并不困难。其中台式电源最关键,这也是多数人选择组合机的原因。上几篇文章中,提到了台式电源的整流和PFC,本文就全面讲解变压器区和后端整流方面的相关知识。

变压器区

从boost电容出来的高压直流电在主开关管的操作下被切成方波。主开关管的工作周期(占空比)由PWM芯片决定。简要介绍下“双管正激”:

台式电源选购全攻略,远离被坑的结局【变压器篇】
变压器一次侧绕组和两个开关管S1和S2串联,S1和S2在PWM芯片的脉冲信号下同时开关,两个二极管VD1和VD2用来释放变压器储能以磁复位,并可钳位主开关管的电压,避免电压应力过高。主开关管的重要参数仍然是耐压、耐温、阻值,不再赘述。

台式电源选购全攻略,远离被坑的结局【变压器篇】
图2
 
变压器没有太多可说的,导线围绕磁芯进行两组缠绕,再用压敏胶带包裹绝缘,固定在骨架上。随着电源额定功率的增加,主变压器的个头也会相应增大。

台式电源选购全攻略,远离被坑的结局【变压器篇】
图3
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后端整流


目前主流电源的整流方式有两种:被动式(肖特基)和同步整流。

肖特基:以发明者名字命名的器件。在完全使用肖特基整流的电源里,每路+12V,+5V,+3.3V各有一枚独立的肖特基管。如何看肖特基管的参数呢?找到型号,查阅文档,以意法半导体STPS30L60CT为例,截图如下:
 
台式电源选购全攻略,远离被坑的结局【变压器篇】
表1
 
在Table 2里,红框表示出了耐流值30A,如果这枚管子用于一路+12V输出,那么理论最大可输出30x12=360W。看个具体的电源:

台式电源选购全攻略,远离被坑的结局【变压器篇】
图4

上图是海盗船CX430 V2的二次侧散热片及元件,左右俩纯金属片是固定散热片用的,正中一个绿点(带“天线”)是温敏电阻。灰色和黄色绝缘导热垫上的四枚元件就是肖特基管(有个在背面,露出3根引脚)。对比电源输出看一下管子是否够量:
 
台式电源选购全攻略,远离被坑的结局【变压器篇】
表2
 
可见在整流管上,这个电源的用料是留有充分余量的。需要注意的是,如果肖特基管的耐流值非常接近电源铭牌标注的额定输出电流,那么表面上叫“没有余量”,实际上叫“不足量”,因为在电源设计里,通常触发的限流点距离额定输出标称还有一些余量。

肖特基管的设计多出现在入门-主流市场拼杀的产品中,80Plus铜牌、白牌和无牌最常见。原因如下:

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表3
 
Table 4仍然是意法半导体STPS30L60CT的表格,红框是肖特基管的压降问题,在热源结温度25°C、30A电流时最大压降为0.84V,125°C时为0.72V,换算成功率损耗即最大21.6W-25.2W,不利于电源冲击高转换效率,当然也会产生发热。

同步整流就很好的解决了上述问题,因为管子功耗很低。在各种金牌、铂金牌、钛金牌电源里经常看到同步整流管,如图5所示:

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图5
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图5是振华金蝶750W的马甲Rosewill Capstone 750W,采用英飞凌IPP040N06N3整流管,耐压40V,耐流80A,最大阻值4.1毫欧。仍然套用之前30A的输出电流,根据功率公式P=IIR,即30x30x0.0041=3.69W,相比STPS30L60CT的最大功耗21.6W-25.2W,单颗降低了83%-85%之多。

有的电源会同时采用肖特基管整流和同步整流,混着用,说白了还是平衡效率和成本。一个典型的例子就是楼主推荐过多次的海韵G系列/ANTEC TPC系列,如图6所示:

台式电源选购全攻略,远离被坑的结局【变压器篇】
图6

既然说到了海韵G系列结构,就不妨多说两句。ANTEC刚刚发布了新的EDGE系列,JD上已有550W,全模组,999元,价格超越海韵X系列。

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图7

图7分别是ANTEC EDGE650,海韵G650,安钛克TP-650C。为了方便看,散热片上标注了1234。目前已知的差别是:G650/EDGE650全模组,TP-650C全原生线材。

EDGE650增加了3号散热片,应该说是加强。这三个电源都是基于海韵S12G金牌结构的产品,也许EDGE用料全面加强导致贵了一倍?从用料规格对比表上就能看出端倪。

台式电源选购全攻略,远离被坑的结局【变压器篇】
表4

其实可以看到,这两者的差别并不大,所以安钛克550W定价在999元的价格,性价比并不是非常高,原生线材版安钛克TP-550C才500元左右。所以说在组装台式电源的过程中,熟悉各个期间的用料是非常重要的,能够少花很多冤枉钱。在下一篇文章当中,小编将为大家介绍台式电源组装当中的后端稳压问题。

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