各(ge)位(wei)電(dian)源(yuan)高(gao)手(shou)一(yi)定(ding)都(dou)有(you)自(zi)己(ji)組(zu)裝(zhuang)台(tai)式(shi)電(dian)腦(nao)的(de)經(jing)驗(yan)，但(dan)是(shi)會(hui)組(zu)裝(zhuang)是(shi)一(yi)回(hui)事(shi)，能(neng)夠(gou)選(xuan)擇(ze)正(zheng)確(que)且(qie)合(he)適(shi)的(de)器(qi)件(jian)來(lai)組(zu)成(cheng)所(suo)需(xu)的(de)成(cheng)品(pin)就(jiu)是(shi)另(ling)一(yi)回(hui)事(shi)了(le)。大(da)多(duo)數(shu)人(ren)選(xuan)擇(ze)組(zu)合(he)機(ji)的(de)原(yuan)因(yin)，大(da)多(duo)是(shi)因(yin)為(wei)組(zu)合(he)機(ji)更(geng)加(jia)經(jing)濟(ji)實(shi)惠(hui)也(ye)更(geng)加(jia)自(zi)由(you)。組(zu)合(he)的(de)途(tu)徑(jing)無(wu)外(wai)乎(hu)兩(liang)種(zhong)，有(you)經(jing)驗(yan)的(de)朋(peng)友(you)肯(ken)定(ding)會(hui)親(qin)自(zi)采(cai)購(gou)配(pei)件(jian)然(ran)後(hou)再(zai)進(jin)行(xing)組(zu)合(he)
，而(er)對(dui)台(tai)式(shi)機(ji)了(le)解(jie)不(bu)夠(gou)多(duo)的(de)朋(peng)友(you)隻(zhi)能(neng)從(cong)專(zhuan)業(ye)組(zu)合(he)電(dian)腦(nao)的(de)店(dian)鋪(pu)來(lai)購(gou)買(mai)成(cheng)機(ji)了(le)，而(er)這(zhe)裏(li)麵(mian)的(de)風(feng)險(xian)自(zi)是(shi)不(bu)必(bi)多(duo)說(shuo)。

 

小編特意為大家整理了一套關於台式電源的選購經驗
，其中包括結構與電路介紹
、器(qi)件(jian)的(de)選(xuan)擇(ze)等(deng)基(ji)礎(chu)必(bi)備(bei)知(zhi)識(shi)
，相(xiang)信(xin)大(da)家(jia)在(zai)看(kan)完(wan)之(zhi)後(hou)就(jiu)能(neng)對(dui)組(zu)合(he)台(tai)式(shi)機(ji)的(de)選(xuan)購(gou)有(you)一(yi)定(ding)的(de)概(gai)念(nian)了(le)。在(zai)本(ben)節(jie)當(dang)中(zhong)，將(jiang)設(she)計(ji)重(zhong)要(yao)器(qi)件(jian)的(de)規(gui)格(ge)選(xuan)擇(ze)。

 

通過EMI濾波電路的層層濾波、保險元件後，此時仍然是AC交流電，接下來電流會通過整流橋，然後變成高壓DC直流電。比如輸入整流橋的電壓是230V
，那麼輸出的電壓為“根號2”x 230V = 1.414 x 230V = 325.22V

圖1

 

圖1中間的就是一個全橋整流器示意圖，包括4隻整流二極管，半橋即2隻。

 

作為過電的重要元件，整流橋的發熱量(尤其滿載時)很大，再加上它的小巧身段

，發熱密度不容忽視
，整流橋照片如圖2：

圖2

 

電源上常見的整流橋類似左上角

，中間的孔是給螺絲穿過釘在散熱片上用的(釘在散熱片上的樣子參考EMI濾波電路第一張圖)。把ba這zhe種zhong整zheng流liu橋qiao近jin似si看kan成cheng扁bian立li方fang體ti的de話hua
，散san熱re麵mian就jiu是shi上shang下xia左zuo右you前qian後hou共gong六liu個ge麵mian和he金jin屬shu引yin腳jiao。沒mei散san熱re片pian時shi，主zhu要yao靠kao前qian後hou兩liang個ge麵mian積ji大da的de外wai殼ke麵mian以yi及ji引yin腳jiao傳chuan熱re到daoPCB板。有散熱片時散熱效率大大改觀。

 

整流橋的重要參數是耐壓值和耐流值。以常見的光寶(Liteon)為例，同係列兩枚整流橋 GBU10V08和GBU10V06，中間的10就是“在規格條件內”10安培電流，後麵的V08和V06分別為耐壓800V和600V。那麼“在規格條件內”是什麼意思?如表1。

表1

重要部分如紅框，即“有散熱片時，85攝氏度內進行整流

，平均輸出能力穩定在10安培”和“無散熱片時，100攝氏度內進行整流，平均輸出能力穩定在2.9安培”。這充分說明了散熱對整流橋的作用。

圖3

 

從圖3來看就更直觀了，在整流橋散熱殼的溫度超過臨界點時，整流橋過電能力銳減;而沒有散熱片時，不管環境溫度如何，整流橋都隻能小負荷工作。

 

回到電源選擇上來，消費者怎麼看?要保證足額功率輸出，整流橋須達到規格。舉個例子
，假設一個電源標稱輸入電壓100-264V in Vac，額定輸出600W，滿載時轉換效率90%
，即滿載時輸入功率667W。根據P=UI，在110V市電典型值下整流橋不能是瓶頸，667/110=6A。如果這個電源采用上麵兩種整流橋

，那麼一定是釘在散熱片上的，此時餘量充足。如果整流橋沒有散熱片，那麼根據2.9A的最大值標稱

，反向計算667/2.9=230V，即該電源隻能標200-264V in Vac。所(suo)以(yi)從(cong)成(cheng)本(ben)等(deng)因(yin)素(su)考(kao)慮(lv)，在(zai)同(tong)等(deng)條(tiao)件(jian)下(xia)，有(you)的(de)廠(chang)商(shang)會(hui)用(yong)過(guo)流(liu)值(zhi)較(jiao)低(di)的(de)整(zheng)流(liu)橋(qiao)加(jia)散(san)熱(re)器(qi)
，有(you)的(de)廠(chang)商(shang)會(hui)用(yong)餘(yu)量(liang)特(te)別(bie)大(da)的(de)整(zheng)流(liu)橋(qiao)裸(luo)奔(ben)，還(hai)有(you)的(de)廠(chang)商(shang)會(hui)使(shi)用(yong)兩(liang)枚(mei)整(zheng)流(liu)橋(qiao)。

 

圖3曲線應該是“純被動散熱”的情形
，在實際產品中由於主動散熱，過流能力有一定改善

，一般可粗略看成“沒有散熱片即過流能力減半”。

 

少數廠商打擦邊球，宣稱產品通過80Plus白牌認證，卻查不到具體型號，而且在包裝和銘牌上含糊不清寫“Input Voltage: 230V inVac”。80Plus白牌一定是110V下測，所以一看整流橋就知道到底是不是虛標。通過後文介紹的其他器件也能大致判斷。

 

 

先用盡量簡化的字眼解釋為什麼需要功率因素校正。請先回憶下功率基本公式P=UI和正弦函數的圖形。

 

理論情況1：電阻性負載(Resistive Load，阻值恒定)下，電流和電壓的兩條正弦曲線完全重合(零相位差)。X軸為正負極分界點

，任何時候電壓和電流的乘積都非負，這種情況下的輸入功率都是有功功率，即零損耗。如圖4：

圖4

 

理論情況2：電抗性負載(Reactive Load)下(xia)，兩(liang)條(tiao)正(zheng)弦(xian)曲(qu)線(xian)有(you)相(xiang)位(wei)差(cha)。在(zai)周(zhou)期(qi)內(nei)的(de)某(mou)些(xie)時(shi)候(hou)電(dian)流(liu)電(dian)壓(ya)乘(cheng)積(ji)為(wei)負(fu)，電(dian)流(liu)方(fang)向(xiang)改(gai)變(bian)，流(liu)回(hui)電(dian)網(wang)。正(zheng)負(fu)相(xiang)抵(di)，這(zhe)部(bu)分(fen)的(de)功(gong)率(lv)為(wei)零(ling)，造(zao)成(cheng)電(dian)網(wang)能(neng)量(liang)的(de)浪(lang)費(fei)。這(zhe)也(ye)是(shi)我(wo)國(guo)強(qiang)製(zhi)要(yao)求(qiu)電(dian)源(yuan)必(bi)須(xu)有(you)PFC，才能拿CCC認證的原因。不過這部分並未被家庭電表記錄。

圖5

 

到這裏可以進一步解釋EMI濾波部分提到的“共模噪聲”和“差模噪聲”。前者是電流正向流動產生的，後者是不同向電流流動產生的。

現實情況：器件複雜，有正向電流也有反向電流，有效功率/視在功率的比值就是功率因素，恒小於1，功率因素校正電路的作用就是盡可能的讓這個數接近1。

 

接下來看看主動式功率因素校正(APFC)和被動式功率因素校正(PPFC)。

 

先下一個結論：300W以上電源盡量選APFC，總功率極低的係統(如200W內HTPC)多數是PPFC電源
，無礙。原因馬上講。

 

早期PPFC電源通過大電容和PFC電感進行補償，以減小相位差，提高功率因素(一般可達0.7-0.8)。這種方案受電網電壓影響較大，非寬幅。後來為了適應115V/230V
，一些電源(如康舒老版本的IP430)在電源內增設倍壓器、在輸入插頭上增設撥動開關，所以電源要麼適應230V，要麼適應115V (非115V-230V寬幅適應)。

圖6

 

PPFC電路的優勢是自身損耗較小，因為電路簡單、器件少
，隨著負載降低，相對於APFC電路的轉換效率更高。同樣的，由於APFC電路設計複雜，器件較多，自身損耗較高，隨著負載降低(20%-10%以下)
，轉換效率跌落很快。反過來
，負載升高時，APFC的優勢就體現了，而PPFC那顆大電感的損耗和發熱都不容小覷，並且一旦固定不牢
，容易產生噪音。

 

由於目前市場焦點幾乎都是APFC電源，因此簡要介紹APFC電路的電感
、電容和開關管是怎麼工作的。

圖7

 

·電感充電：開關閉合，電路導通

，從整流橋輸出的直流電流過電感
，電感電流按比率增加
、儲能。

 

·電感放電(電容充電)：開關打開
，電路斷開
，電感給電容充電，電容兩端電壓升高。

 

以上步驟按開關管頻率反複進行，從而達到升壓、能量傳遞、儲能目的。開關管的動作由芯片控製，因此經常看到這部分有一枚豎立的小電路板，正中一枚IC芯片。二極管起箝位作用，防止在boost電容充電中對地放電。整流橋後麵的X電容作用是減小/抑製在這種PFC模式(CCM)下工作時產生的損耗和EMI幹擾。

 

在市電220V-230V環境下，待機時boost電容兩端電壓大概310V-325V(*根號2)
，正常運行時由於boost電容持續充放電，工作電壓大約在360V-385V。如果工作電壓不足(比如PFC二極管所在的鉗位電路出現故障)
，那麼有可能市電不穩、出現較大壓降的時候，電源啟動不了。

Boost電感主要看磁體(環)的de尺chi寸cun和he纏chan繞rao在zai上shang麵mian的de銅tong線xian粗cu細xi。作zuo為wei儲chu能neng元yuan件jian，電dian感gan越yue大da儲chu能neng約yue多duo，而er銅tong線xian越yue粗cu則ze線xian損sun越yue低di。通tong過guo這zhe枚mei電dian感gan的de尺chi寸cun也ye能neng大da約yue觀guan察cha出chu一yi個ge電dian源yuan在zaiPFC部分是否用料較省。

圖8

 

圖8的兩個電源看上去是否極其相似?沒錯，它們都是出自同一人之手
，電感尺寸、線徑、繞製看著幾無區別。然而
，上麵是230V Only的550W
，下麵是115V/230V全電壓通吃的430W。前者由於隻設計在230V地區使用，因此用料適當縮水，並且能做到550W。

 

Boost電容即大電容，也是重要儲能元件，主要參數是容量、耐溫值
、耐壓值。和容量息息相關的性能參數是保持時間。通常而言，在主動式PFC結構下，容量數字超過額定輸出功率數字的一般即為“厚道”，比如600W電源
，300uF以上容量——這隻是非常大概的經驗性估算，有測試數據還是以測試數據為準
，否則豈不是以主電容容量摳門著稱的全漢綠寶結構全掛了?下麵是個典型例子。

圖9

第一版海韻G550使用390uF日化KMR係列電容，“厚道率”達71%，滿載掉電保持時間卻僅14ms不合格;第二版出來後網上一陣騷動：“主電容縮水了”，主電容換成330uF日化KMR係列，結果同一實驗室同一設定下保持時間達到了18ms，看來是調校的作用。其實海韻一向不吝用料

，第二版“厚道率”也有60%。

 

說句題外話，ANTEC NEO ECO魔尊係列從海韻代工轉為CWT代工後
，主電容容量、耐溫值明顯縮水
，NEO ECO 400M 400W電源才180uF/85°C，導致喜歡看內部用料的玩家從此敬而遠之。說句公道話
，“縮水”是中性詞
，看用料
、評測目的是看是否合格、是否餘量充足。用料縮水的結果可能是餘量不足，但除非餘量為負
，否則一般玩家照用沒事兒。

 

Boost電容的另外兩個指標是耐壓值和耐溫值，因為是升壓電容，所以耐壓值還蠻重要，一般是420V。耐溫值常見兩種
，105°C和85°C，以前者為優。預算受限的玩家買85°C耐溫值的產品也沒事兒，隻要電源工作環境不惡劣
、進出風口不被灰塵堵死，就不會出現爆主電容事故。至於一些削減了頭使勁摳成本的山寨產品，連EMI濾波電路都能省，還有什麼幹不出來?請看圖10“子母電容”。

圖10

 

開關管的主要參數是耐壓值
、耐流值、阻值。下圖是KEC KF13N50P和KF13N50F的規格表。

·紅框1是型號和耐壓值，這兩枚管子都是耐壓500V。

 

·紅框2是耐流值，在表麵溫度25°C時耐流值13A，溫度100°C時銳減為8A(和整流橋是否很像?)。

 

·紅框4是阻值：典型值0.35歐
，最大0.44歐。

 

·紅框3是熱阻：第一個Rjc是內部熱源結和封裝外殼間熱阻，第二個Rja是熱源結和周圍空氣間的熱阻。單位°C/W代表1W熱功率帶來的溫升。

 

電源內各種管子的用料規格是反映電源整體用料的重要參數。由於管子發熱量高，因此通常都是用螺絲擰緊在主散熱片上(增加壓力可減小接觸麵間熱阻)。使用較低內阻的管子顯然對提高效率、減小電源內部發熱量有幫助，進一步可以采用更低的風扇轉速降溫、達da到dao靜jing音yin目mu的de。反fan過guo來lai講jiang，出chu於yu成cheng本ben和he產chan品pin定ding位wei考kao慮lv，一yi款kuan入ru門men級ji產chan品pin不bu需xu要yao衝chong擊ji高gao效xiao率lv拿na牌pai，也ye不bu打da算suan留liu什shen麼me餘yu量liang，那na麼me必bi然ran在zai管guan子zi上shang會hui顯xian著zhucost-down，通過管子判斷是成本型產品還是中高端產品相對靠譜。

 

本ben篇pian文wen章zhang總zong結jie了le電dian源yuan達da人ren的de裝zhuang機ji經jing驗yan，對dui台tai式shi機ji電dian源yuan選xuan擇ze中zhong的de功gong率lv校xiao正zheng和he整zheng流liu橋qiao進jin行xing了le較jiao為wei詳xiang細xi的de介jie紹shao。在zai下xia一yi節jie當dang中zhong，小xiao編bian將jiang為wei大da家jia帶dai來lai關guan於yu變bian壓ya器qi的de相xiang關guan分fen析xi，希xi望wang大da家jia持chi續xu關guan注zhu。