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你了解电源吗?电源知识不完全手册

时间:02-20 来源:本站整理 点击:

Y电容和两个X电容,两个电磁线圈,一个MOV(压敏电阻)以及一个保险丝,这些组成部分缺一不可。另外,这里需要简单介绍一下,MOV是的全名叫做"压敏电阻器",主要是在电网浪涌电压峰值时,对电源起到保护作用。

  然而,在一些低端电源产品中,有些制造商会省略掉这个MOV,用来节省成本。如果你的电源里在EMI电路中,没有MOV的话,那么最好连接一个带有浪涌保护器的电源插座或者UPS电源,否则会对你的电源以及硬件系统造成很大的损害。

  

  通常会放在EMI过滤电路的旁边

  一般在EMI滤波电路之后,会设有一个热敏电阻NTC(全名:负温度系数热敏电阻器,温度越高时电阻值越低),通常会被用于在大电流进入的时候,对电源内部元件进行保护。热敏电阻有如其名,是一个通过温度高低控制电阻阻值高低的电阻器。当热敏电阻温度低的时候,电阻阻值通常在6-12欧姆左右,当电源启动后,电阻器温度升高,阻值大约为0.5-1欧姆左右。

  对于高性能的电源,则会配有一个继电器,在电源启动之后则会绕过热敏电阻,减少电力的热量损失,对于电源效率的提升起到一定的帮助。

  整流桥 AC to DC的关键

  其实整理桥的全称叫做"桥式整流器",是由四只整流硅芯片作桥式连接,然后使用绝缘朔料将其封装一起,而一些大功率桥式整流器在绝缘层外添加锌金属壳包封,主要也是为了增强散热。

  

  电源整流桥

  而有些质量较低,或者结构较老的电源中,我们不会看到封装好的整流桥,大多会以四个整流晶体管并列焊接在电路板上。

  

  非常古老的整流桥

  另外,需要注意的是,整流桥是电源中发热量较大的电气元件,尤其是在一些功率较大的电源中,整流桥必须配有散热片进行散热,否则会存在电源使用的安全隐患。

  "功率因数"到底是如何产生的

  通过整流桥矫正后直流电被输入到PFC电路。而在我们讨论PFC(功率因数校正)电路之前,还是让我们先来简单的了解一下什么叫做"功率因数(PF)"吧。

  功率因数(PF)是指,实际功率(有效功率)与视在功率(表观功率)的比率(kW/kVA),而我们都知道,功率P等于电压与电流的乘积(P=V×I)。另外,在电路中会存在着最基本的两种电路负载,一种为"电阻(由电源中各种电阻构成的电路负载)",另外一种为"电抗(由电源中电感线圈和电容构成的电路负载)"。

  如果整个电路都是线性负载(电路阻抗为恒定常数的负载),那么电源电压和电流都将会呈现为正弦曲线,并且相位相同。而如果在这个纯电阻电路中,那么电压和电流都会在同一时刻逆转极性,那么也就是说,在每一时刻,电压与电流的乘积都为"正"。也就是说,在电路中,没有"反方向(负极方向)"的能量移动,而此时所产生负载功率才被称为"实际功率"。

  

  纯电抗电路负载

  而在一个纯电抗负载电路中,电压和电流之间会产生一定的是时间差,也就会出现相位差(最大理论值为90度,一般情况多为45度),那么电压与电流的乘积,就不一定每一时刻都为"正"了。在第一个半周期内,能量为"正",另外一个半周期内能量为"负",那么就是说,前半周期电源从电网中获取能量,而在后半个周期内,这些能量又会回流到国家电网中。所以如果按照一个周期计算,那么电源获得的能量会为"零",没有能量。

  

  电阻电抗混合电路负载

  上面的两种描述都是纯理论的理想状态。但在实际应用中,电路中会有大量的电阻、电感和电容,在同一时刻都会有负载,也就会产生不同方向的"能量"。因此,所有的正向能量,我们称其为"实际功率",而反向回流电网的能量则称之为"无用功率",那么"实际功率"与"无用功率"的综合,就是之前我们所说的"视在功率"。

  国家电网为何如此重视"功率因数"

  但正如我们之前所提到的,"功率因数"实际上就是"实际功率"与"视在功率"的比值。而最为理想的比值为"1",当然这还无法做到,因此只能无限接近于"1",这个数值我们一般称之为"功率因数"。

  这里我们需要指出的是,居民用户只需要支付实际功率(瓦数)所消耗的电量,则不会支付回流到电网中无用功率的电量。而对于商业工厂用电则会追加无用功率这一部分的用电,因为他们所消耗电量的基数太大了。

  

  工业用电功率因数太低 会造成巨大电能浪费

  虽然对于居民用户来说,我们不需要支付无用功率的电费,但是根据《欧盟EN61000-3-2号标准》(当然中国也有相关的法规条款),凡是功率擦超过75W的开关电源,都需要至少安装被动PFC模块。此外,在80Plus电源认证中,则要求功率因数需要超过0.9,甚至更多。

  主动PFC更利于电网节能

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