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教你几个有技术含量的电源选购技巧

2014-01-27郭景希《微型计算机》2014年1月上

名堂多——磁性器件重点关注PFC

包括变压电路、PFC电感等在内,电源上的磁性器件众多。尤其是变压器,是电源中名堂多的器件。即便是资深工程师也很难有自信说自己完全掌握了变压器设计。对于消费者来说更没有什么判断好坏的规律。仅有一点,变压器中心包裹了一圈铜带并接地的做法,是为了降低EMI辐射。这种细节被很多厂商忽视,若重视了这种细节,相信这款产品的原料品质也应该不差。

某标称输出500W,支持100~240V输入的电源上使用的主电容,玩家能判断出它是否“合格”了吗?
某标称输出500W,支持100~240V输入的电源上使用的主电容,玩家能判断出它是否“合格”了吗?

PFC电感:体积并不说明好坏,线粗才是关键!

有很多因素都会影响PFC电感的体积,从电感的体积上判断PFC电感优劣是对大家的一种误导。但是有个要点MCer可以记住:

电感的线径越粗,即单位长度的电阻越小,流过相同电流时的损耗越小,所以导线越粗的越好。从导线的粗细也可以判断90~265V的宽电压输入是否存在虚标。因为相同的输入功率下,低输入电压时的电流更大,较细的导线是无法应付的,会出现发热严重的问题。

看看这两个PFC电感,MCer现在是不是能一眼就分出那款产品的宽幅支持能力更好了
看看这两个PFC电感,MCer现在是不是能一眼就分出那款产品的宽幅支持能力更好了

难、也简单——半导体管子看品牌

由于功率管、整流管的种类多样、参数繁多,详述每一个参数的影响并不现实,所以这个器件对玩家来说也是难判断优劣的。因此MC给大家提供一种简单的方法:看品牌。

一般来说,ST(意法半导体)、IR(国际整流公司)、Fairchild(仙童)这三个公司的管子好,是“第一梯队”。它们的功率管综合性能很好,而且往往有较强的耐冲击能力,可靠性比较高。接下来是Inf ineon(英飞凌)和Toshi ba(东芝)。再下来是TSC(台湾半导体)、Motorola(摩托罗拉)、Vishay(威世)。以上品牌基本覆盖了绝大多数的市售电源,其中Toshi ba是市场占有率高的,这很大程度上是因为它的价格相对更便宜。

引脚上加小磁环的MOSFET。
引脚上加小磁环的MOSFET。

比较典型的两级EMI滤波设计
比较典型的两级EMI滤波设计

空焊严重的电路。
空焊严重的电路。

偷料重灾区——你不得不重视的EMI

EMI全称Electro-MagneticInterference。测评中常说的“EMI电路”,准确点说应该称为“EMI 抑制电路”。EMI分为传导干扰与辐射干扰两种,传导干扰指的是通过导线影响其他连接在该导线上的设备,而辐射干扰指的就是向空间发射的电磁场(即常说的“辐射”)。一般说来,EMI是不能完全消除的,只能设法将其降低至可接受的范围。而开关电源,算得上是PC中恶劣的EMI干扰源。抑制传导干扰的主要方法就是添加EMI滤波电路,而抑制辐射干扰的主要方法是添加EMI屏蔽(比如接地良好的封闭式全金属机壳),以及从原材料根源上抑制EMI的产生,例如使用引脚上加小磁环的MOSFET。

可以说一台电源的EMI设计好坏,对PC的稳定性和使用者的健康都有明显影响,重要性不言而喻。但EMI这种东西看不见摸不着,添加抑制措施电源主要性能也不会提高,只会明显提高成本,所以EMI抑制电路成为偷工减料泛滥的地方。

一个典型的两级式EMI滤波器如左中图所示,由L1、CY1与CY2构成共模干扰抑制;由CX1、L2、CX2共同构成差摸干扰抑制。共模与差摸的概念属于较深的电学概念,读者们不需要深究,只需要理解这两级EMI滤波电路对付的是不同的东西,而不是简单的叠加起来获得更好的效果。如果把导线比喻成高速公路,干扰则是在高速公路上超速或胡乱行驶的汽车。而布置L1与L2的作用就是为整个高速公路添加“限速带”,强制限速;X电容与Y电容则是高速路出口,把一些不适合在限速带上行驶的汽车请下高速路。有时候一些偷工减料的厂商会“很可爱”地在PCB上留出为这些器件准备的焊盘,而不安装器件。如果在整流桥与输入接线中间发现了空焊盘,特别是一些标有“CX”、“CY”却没有器件的焊盘,则可以判断为偷工减料。

授之以渔,鱼犹在后

有关电源选购的技巧,介绍到这里也就告一段落了。MC所介绍的方式,不仅有助于MCer现学现用选购电源,也能帮助MCer以后查看电源相关的评测时,看出更多门道。看过本文,相信你能在众多标称额定功率一样的电源中“知其然”地判断出孰优孰劣。若想“知其所以然”的读者不妨翻看MC去年末的电源技术连载介绍。而接下来MC将会帮MCer整理出当前市场上热门的电源产品,依照本文介绍的方式去解析或评测,给大家带来更为直观的。MCer敬请期待吧。

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