技术知识学堂:电源的拓扑结构大揭秘之电源篇
2014-10-25 来源:互联网
对于电源来说,所使用的ATX电源说到本质上就是交流转直流的开关电源,凡是涉及到开关电源一定涉及到拓扑这个概念,拓扑简单的理解就是电源的架构。就如CPU这些硬件一样,拓扑结构直接影响电源的性能。在电源的世界里,拓扑从本质上决定了电源的优劣,揭秘电源拓扑,揭秘电源的性能秘密。
拓扑主要影响电源的转换效率,动态能力,稳定性等种种方面。但是拓扑结构与电源的功率没有固定搭配关系。并且拓扑结构在分类上是十分细致的,就好像一个树状图,大类上分为正激,全桥,半桥。导致在现在的现行的产品中,很少有明确标注电源拓扑的产品,往往只写了大类的拓扑结构。本文就将这个直接与电源性能相关的关键技术,层层展开,细数电源拓扑。
电源的工作原理简单来说是这样的,市电进入电源后经整流和滤波转为高压直流电,再通过开关电路和高频开关变压器转为高频率低压脉冲,再经过整流和滤波,最终输出低电压的直流电。看似非常简单,但是这其中涉及到很多细节上的处理,拓扑结构的进步说到底就是最大程度上提供稳定的最终输出。
市电进入电源,首先要经过扼流流圈和电容,滤除高频杂波和同相干扰信号。然后再经过电感线圈和电容,进一步滤除高频杂波。然后由整流电路整流,和大容量的滤波电容滤波后,电流才由高压交流电转换为高压直流电。
高压整流部分虽然经过了交流-----直流的过程,但这还只是个先头工序,电流还是不能直接供给电脑使用的,还要做进一步的调整。经过了交直转换后,电流就进入了整个电源最核心的部分--开关电路。开关电路主要由两个开关管组成,通过它们的轮流导通和截止,便将直流电转换为高频率的脉动直流电。接下来,再送到高频开关变压器上进行降压。经过高频开关变压器降压后的脉动电压,同样要使用二极管和滤波电容进行整流和滤波,此外还会有1、2个电感线圈与滤波电容一起滤除高频交流成分。
开关管部分
如果再简练一点,那电源就是个高压整流-变压-低压整流-输出的装置。我们所说的拓扑,就是电源中所用的元器件以及各种电路的连接方式。不同的拓扑,简单理解就是实用了不同的原件,使用了不同的连接方式。
电源拓扑图
组成电源的零件无外乎电感,电阻,电容以及变压器,但是零件的数量,种类,连接方式不同就得到了不同的拓扑结构。也就直接影响了电源的输出水平。
- MathWorks 和 NXP 合作推出用于电池管理系统的 Model-Based Design Toolbox
- 意法半导体先进的电隔离栅极驱动器 STGAP3S为 IGBT 和 SiC MOSFET 提供灵活的保护功能
- 全新无隔膜固态锂电池技术问世:正负极距离小于0.000001米
- 东芝推出具有低导通电阻和高可靠性的适用于车载牵引逆变器的最新款1200 V SiC MOSFET
- 【“源”察秋毫系列】 下一代半导体氧化镓器件光电探测器应用与测试
- 采用自主设计封装,绝缘电阻显著提高!ROHM开发出更高电压xEV系统的SiC肖特基势垒二极管
- 艾迈斯欧司朗发布OSCONIQ® C 3030 LED:打造未来户外及体育场照明新标杆
- 氮化镓取代碳化硅?PI颠覆式1700V InnoMux2先来打个样
- 从隔离到三代半:一文看懂纳芯微的栅极驱动IC