电源的基本原理和元器件知识介绍

电源是各种电子设备必不可缺的组成部分，其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。一款好的电源除了满足功率需求以外，还必须考量稳定、节能、静音、安全等多方面的因素。在没有专业设备进行检测的情况下，我们只有了解一些电源的基本原理和元器件知识，才能做到对电源“一目了然”。      

抓住关键，不再眼晕   

从外面看起来，电源的个头也就比一块“板砖”大一点，但它“肚子”里装的东西可着实不少。拆开外壳，我们能看到数以百计的、各式各样的电子元器件和复杂交错的线缆，不免让人眼晕。俗话说“擒贼先擒王”，在观察电源时，我们也应该着重留意以下几个部分。 

某电源的内部结构图，序号1～6分别标识出了大家应该着重观察的部分。    

1、一、二级EMI滤波电路。这部分的作用是将外部电网进入的市电进行过滤，得到比较纯净的交流电供后续使用。    

2、PFC电路。它的作用是在交流电转换成直流电的过程中减少谐波，降低对室内电网和市电电网的干扰，减少市电损耗。    

3、高压滤波电容。它的作用是净化高压直流电，为后续的高低压转换提供相对“纯净”的电流。    

4、电源拓扑。拓扑就是指电源的整体结构，它直接影响到电源的转换效率。    

5、低压滤波电路的电感线圈。其作用是稳定输出端的电压和电流，与电脑硬件系统的稳定使用有直接的关系。    

6、散热片。在变压器和开关电路进行电压转换时，会产生大量的热量，因此需要散热片迅速转移热量。      

二级EMI滤波电路   

国家3C认证强制要求上市的电源必须通过EMI防电磁辐射认证，因此合格的电源都应该具有EMI滤波电路。

一级EMI滤波电路位于电源接口处，做工更好的电路还具有独立PCB板和电感线圈。  

二级   

二级EMI滤波电路通常在电源的主PCB板上，由电感线圈和电容等元器件组成。   

某劣质电源上的二级EMI滤波电路唱了“空城计”    

不过低端电源往往只有一级EMI滤波电路，稍好一点的电源都应该具有完整的一、二级EMI滤波电路。    

PFC电路   

PFC电路分为被动式和主动式两种，现在大部分电源都是采用的主动式PFC。   

被动式PFC均采用这种“大个头”的电感    

主动式PFC的电感线圈往往位于高压滤波电容的前方    

被动式PFC的功率因数普遍在0.7左右，主动式PFC的功率因数则高达0.9以上，明显优于被动式PFC。两者的分辨也相当容易。      

高压滤波电容   

哪些是高压滤波电容?很简单，电源里面最高、最大的电容即是(1～2颗)。比较电容时，原则上只能与同类型的电源相比，因为在相同功率下，被动式PFC电源所需的电容容量比主动式要大。在同级比较时，我们可以看到高压滤波电容的容量、耐压值和耐温值，理论上这三项数值越大越好。

电源采用主动式PFC，因此使用容量为330μF的高压滤波电容就能满足需求。该电容的耐压值为400V，耐温值为85℃。      

电源拓扑   

简单说来，在前几年电源的拓扑可分为半桥式和正激式两种，现在基本以正激式为主。半桥式是传统的电源结构，通常转换效率不高;而正激式结构转换效率容易做到80%以上。  

传统的半桥式拓扑  

正激式拓扑有助于提高转换效率    

在进行分辨时，我们不妨采用排除法：在半桥式电源的中央，必定有三个变压器，并且一大两小，排成一条直线;如果你的电源不是这种结构，那么恭喜你，这多半是正激式电源。      

低压虑波电路的电感线圈   

在低压滤波电路部分，我们主要看电感线圈的大小、匝数和颜色。自然是线圈越大、匝数越多越好;至于颜色，理论上从优到劣分别为灰色、黑色、浅绿色和黄色，电感越好损耗越小。   

低压滤波电路部分主要看电感线圈      

散热片   

散热片的作用不需多说，发热量较大的开关管和肖特基管都常常安装在散热片上。目前市售电源普遍采用铝质散热片，通常越厚越好;同时为了在有限的空间内扩大散热面积，大部分散热片都开有鳍片，理论上鳍片越多越好。

关于我爱方案网

我爱方案网是一个电子方案开发供应链平台，提供从找方案到研发采购的全链条服务。找方案，上我爱方案网!在方案超市找到合适的方案就可以直接买，没有找到就到快包定制开发。我爱方案网积累了一大批方案商和企业开发资源，能提供标准的模块和核心板以及定制开发服务，按要求交付PCBA、整机产品、软件或IoT系统。更多信息，敬请访问http://www.52solution.com