你了解電源嗎?電源知識不完全手冊
主動PC電路
對于主動PFC來說,它基本上是一個通過PWM(脈沖寬度調(diào)制)控制電流波形的AC/DC整流器。在最開始,AC電壓通過整流橋整流。然后PWM觸發(fā)主動PFC電路中的MOSFET管(通常是兩個),分離中間直流電壓到恒定脈沖序列。這些脈沖信號通過濾波電容,將相對平順的電流送到主開關(guān)電路。而在此之前,我們還會看到一個大個的電感線圈,而這個大電感可以對突然涌入的電流起到緩沖和梳理的作用,當(dāng)然磁線圈也是電抗產(chǎn)生的重要元件。
此外,在主動PFC電路中我們還會看到一個熱敏電阻,同樣是用來限制突然涌入的電流,特別是當(dāng)電源通電以及啟動時。
80Plus要求PFC超過0.9
主動PFC電路通常也有兩種不同的模式,電流斷續(xù)模式DCM(Discontinuous Conduction Mode)和電流連續(xù)模式CCM( Continuous Conduction Mode)。其中DCM是指,當(dāng)電感電流為零時,PFC的MOSFET管被開啟的工作狀態(tài);CCM是指,電感電流始終在零以上,PFC的MOSFET管被開啟的工作狀態(tài),因此在MOSFET管中,所有的反向恢復(fù)的能量都會被浪費(fèi)。
在電源PFC電路中的第二種模式(CCM)主要被用于超過200W功率輸出的電源,因?yàn)樗軌蛱峁┫鄬^低電流噪聲峰值,這意味著高功率電源可以有效抑制電流紋波,輸出更為平順的電流。不過CCM的缺點(diǎn)是耗能較高,并且在升壓二極管關(guān)閉時,會產(chǎn)生額外EMI,所以我們經(jīng)常會看到電源整流橋后通常會增加一個X電容。
因此在目前的電源產(chǎn)品中,都會采用CCM模式的PFC電路,雖然功耗略高,也會產(chǎn)生額外的EMI,但是可以有較高水準(zhǔn)的功率因數(shù)輸出。因此對于高能耗的用電大戶來說,高功率因數(shù)的電源是非常有必要的,對于國家電網(wǎng)的節(jié)能也是十分重要的,畢竟節(jié)約能源人人有責(zé)嘛。
主控開關(guān)的重要作用
根據(jù)資料的解釋,電源的主控開關(guān)(Main Switches)只有兩種狀態(tài)模式,一種是“開(導(dǎo)通)”,而另一種則是“關(guān)(非導(dǎo)通)”。用于導(dǎo)通和切斷從濾波電容輸出的直流信號,通過開關(guān)閉合形成脈沖信號,而輸入電壓大小決定了脈沖信號的振幅,開關(guān)穩(wěn)壓控制器來調(diào)節(jié)占空比。因此,直流信號被轉(zhuǎn)換成方波形式輸入到電源的主變壓器中。
占空比是脈沖持續(xù)時間與脈沖周期的之間的不知比值
而由電源的主變壓器調(diào)整直流電壓之后,輸出到電壓二次側(cè)中(輸出電壓為:+12V、5V、3.3V、5VSB和-12V)。因此變壓器在電壓一次側(cè)和二次側(cè)之間扮演著相當(dāng)重要的角色。
當(dāng)主控開關(guān)接通時,通過的電壓為零(理論上);而主控開關(guān)斷開時,通過的電流為零,這意味著在主控開關(guān)中應(yīng)該沒有能量損失。
然而這只是一種理想狀態(tài),在現(xiàn)實(shí)中,沒有任何晶體管或者M(jìn)OSFET管能做到零損耗。主控開關(guān)的晶體管,開和關(guān)之間,總有那么一小段時間內(nèi),會同時存在著電壓和電流,所以電壓和電流的乘積就不可能為零,由此就產(chǎn)生了電能損耗,也就是“熱量”。因?yàn)殡娫磧?nèi)所有的MOSFET管,都是通過風(fēng)扇和散熱片進(jìn)行散熱。
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