自助下单地址（拼多多砍价，ks/qq/dy赞等业务）：点我进入

★变压器之前的所有电路和模块称为“初级”（primary side），变压器之后的所有电路和模块称为“secondary”（次级侧）；

★采用主动式PFC设计的电源没有110V/220V转换器，也没有倍压器；

★对于没有PFC电路的电源，如果110V/220V设置为110V，在电流进入整流桥之前，电源本身会通过倍压器将110V升压到220V左右；

★PC电源上的开关管由一对功率MOSFET管组成。 当然还有其他的组合方式，后面会详细说明；

★变压器要求的波形是方波，所以经过变压器后的电压波形是方波，不是正弦波；

★PWM控制电流往往是集成电路，通常通过一个小变压器与原边隔离，有时也通过耦合芯片（带LED和光敏三极管的小型IC芯片）与原边隔离；

★PWM控制电路根据电源的输出负载控制电源开关管的闭合。 如果输出电压过高或过低，PWM控制电路会改变电压波形以适应开关管，从而达到校正输出电压的目的；

在下一页，我们将通过图片来研究电源的各个模块和电路，并通过实物图告诉您在电源中的哪些位置可以找到它们。

3、看图说话：揭秘电源内部

当你第一次打开电源时（确保电源线没有连接到市电，否则你会触电），你可能会被里面奇怪的部件弄糊涂，但有两件事你肯定能认出来：电源风扇和散热器。

开关电源内部

但是你应该能够很容易地分辨出电源内部的哪些组件属于初级侧，哪些属于次级侧。 一般来说，如果看到一个（带有源PFC电路的电源）或两个（不带PFC电路的电源）大滤波电容，那一侧就是初级侧。

一般在电源的两个散热片之间设置三个变压器。 例如图7，主变压器是最大的； 中等大小的通常负责+5VSB输出，最小的一般用在PWM控制电路中，主要用来隔离原边和副边（这就是为什么要贴“isolator”标签的原因）图 3 和图 4 中的变压器）。 有些电源不使用变压器作为“隔离器”，而是使用一个或多个光耦合器（看起来像IC集成芯片），也就是说这种设计的电源只有两个变压器——主变压器和辅助变压器.

电源内部一般有两个散热片，一个属于原边，一个属于副边。 如果是有源PFC电源，可以看到原边散热片上的开关管、PFC三极管和二极管。 这也不是绝对的，因为有的厂家可能会选择将有源PFC元件安装在一个独立的散热片上，这时候原边就会有两个散热片。

在次级侧的散热片上，你会发现一些整流管，看起来有点像三极管，但实际上都是由两个功率二极管组成的。

在次级侧的散热片旁边，你还会看到很多电容和电感线圈，它们一起组成了低压滤波模块——找到它们，你就会找到次级侧。

区分初级和次级的更简单方法是遵循电源线。 一般来说，副边往往接输出线，原边（从市电接的输入线）接输入线。 如图7所示。

区分原边和副边

以上，我们从宏观的角度大致介绍了电源内部的各个模块。 接下来我们细化一下，把话题转移到电源各个模块的元器件上……

4、瞬变滤波电路分析

市电接入PC开关电源后，首先进入瞬态滤波电路（Transient Filtering），也就是我们常说的EMI电路。 下面的图 8 描绘了“推荐”的 PC 电源瞬态滤波电路的电路图。

瞬变滤波电路电路图

为什么要强调是“推荐”呢？ 因为市面上很多电源，尤其是低端电源，往往会省略图8中的一些元器件。所以你可以通过查看EMI电路是否缩小来判断你的电源好坏。

EMI电路电路的主要元件是MOV（l Oxide Varistor，金属氧化物压敏电阻），或称压敏电阻（如图8中RV1所示），负责抑制市电瞬变中的尖峰。 MOV元件也用于浪涌抑制器（浪涌抑制器）。

尽管如此，很多低端电源为了节省成本，往往会去掉重要的MOV元件。 对于装有MOV元件的电源来说，有没有浪涌抑制器并不重要，因为电源已经具备了抑制浪涌的功能。

图8中的L1、L2为铁氧体线圈； C1和C2是圆盘电容，通常是蓝色的，这些电容通常被称为“Y”电容； C3为金属化涤纶电容，通常容量为100nF、470nF或680nF，也称“X”电容； 有些电源带有两个X电容，与市电并联，如图8 RV1所示。

X 电容可以是与市电并联的任何一种电容； Y电容一般成对使用，需要串联在火与零之间，两电容的中点通过机箱接地。 也就是说，它们与市电并联。

瞬态滤波电路不仅可以对市电进行滤波，还可以防止开关管产生的噪声干扰同一市电上的其他电子设备。

让我们看几个实际例子。 如图 9 所示，你能看到一些奇怪的东西吗？ 本电源无瞬变滤波电路！ 这是一种便宜的“山寨”电源。 请注意，看电路板上的标记，瞬态滤波电路应该是有的，但是被无良的JS带到了市场。

这种便宜的“山寨”电源没有瞬态滤波电路

看图10所示的实物，这是一个带有瞬态滤波电路的低端电源，但是我们可以看到，这个电源的瞬态滤波电路省去了重要的MOV压敏电阻，而且只有一个铁氧体线圈； 然而，此电源带有一个额外的 X 电容器。

用于低侧电源的 EMI 电路

瞬变滤波电路分为初级EMI和次级EMI。 许多电源的初级EMI往往放在独立的PCB上，靠近市电接口，而次级EMI则放在电源的主PCB上。 上，如下图所示：

1 类 EMI 配备 X 电容器和铁氧体电感器。

查看此电源的二次 EMI。 在这里我们可以看到 MOV 压敏电阻，虽然位置有点奇怪，但位于第二个铁氧体后面。 总体来说，这款电源的EMI电路应该说是非常完善的。

完整的次级 EMI

值得一提的是，上述电源的MOV压敏电阻是黄色的，但实际上大多数MOV是深蓝色的。

此外，该电源的瞬态滤波电路还装有保险丝（如图8中的F1所示）。 需要注意的是，如果发现保险丝中的保险丝已经熔断，那么可以肯定是电源内部的某个或某些元件出现了故障。 这时候换保险丝也没用，一开机很可能又烧断了。

5、倍压器和原边整流电路

●倍压器和原边整流电路

如上所述，开关电源主要包括有源PFC电源和无源PFC电源。 后者没有PFC电路，但装有倍压器。 倍压器使用了两个巨大的电解电容，也就是说，如果你在电源内部看到两个大电容，基本上可以判断这是电源的倍压器。 前面我们提到倍压器只适用于127V电压的地区。

由两个巨大的电解电容组成的倍压器

拆开看看

在倍压器的一侧可以看到整流桥。 整流桥可以由4个二极管组成，也可以单个元件组成，如图15所示。高端电源的整流桥一般都放在专门的散热片上。

整流桥

初级部分通常还配备 NTC 热敏电阻 - 一种电阻随温度变化而变化的电阻。 NTC热敏电阻是负温度系数的缩写。 它的作用主要是用来在温度很低或很高的时候重新匹配电源，类似于瓷片电容，通常是橄榄色。

6、有源PFC电路

●有源PFC电路

不用说，这种电路只出现在有源 PFC 电路的电源中。 图 16 描述了一个典型的 PFC 电路：

有源PFC电路图

有源 PFC 电路通常使用两个功率 MOSFET 开关。 这些开关管一般放置在初级侧的散热片上。 为了便于理解，我们用字母来标记每个MOSFET开关管：S代表源极（Source），D代表漏极（Drain），G代表门极（Gate）。

PFC二极管是一种功率二极管，通常采用类似于功率晶体管的封装技术。 两者看起来很像，也是放在初级侧的散热片上，但PFC二极管只有两个引脚。

PFC电路中的电感是电源中最大的电感； 原边滤波电容是有源PFC电源原边最大的电解电容。 图16中的电阻是一个NTC热敏电阻，它可以根据温度的变化来改变电阻值，起到与次级EMI的NTC热敏电阻相同的作用。

有源PFC控制电路通常是基于IC集成电路，有时这个集成电路还负责控制PWM电路（用来控制开关管的闭合）。 这种集成电路通常被称为“PFC/PWM 组合”。

像往常一样，让我们​​先看一些例子。 在图 17 中，我们可以在移除初级侧的散热器后更好地看到组件。 左边是瞬态滤波电路的次级EMI电路，上面已经详细介绍过； 看左边信号隔离器电路图，都是有源PFC电路元件。

由于我们移除了散热片，因此图片中不再能看到 PFC 晶体管和 PFC 二极管。 另外，注意的话，可以看到在整流桥和有源PFC电路（整流桥散热片底部的棕色元件）之间还有一个X电容。 通常，看起来像陶瓷圆盘电容器的橄榄色热敏电阻被橡胶覆盖。

有源 PFC 组件

这是初级侧散热器上的组件。 该电源配备两个 MOSFET 开关和用于有源 PFC 电路的功率二极管：

开关管、功率二极管

下面，我们将重点介绍开关管...

7、开关管

●开关管

开关电源的开关逆变器可以有很多种模式，我们总结了几种情况：

模型

开关管数量

二极管数量

电容数量

变压器脚

单端正向

1个

1个

1个

4个

双前锋

2个

2个

2个

半桥

2个

2个

2个

全桥

4个

2个

推拉

2个

3个

当然信号隔离器电路图，我们只是分析某个模式需要多少个组件。 事实上，工程师在考虑使用哪种模式时，仍然会受到很多因素的影响。

两种最流行的模型是双晶体管正向设计和推挽设计，它们都使用两个开关晶体管。 这些放置在初级侧散热片上的发光管，上一页已经介绍过了，这里不再赘述。

以下是五种模式的蓝图：

单端正激（Single-transistor forward configuration）

双晶体管正向配置

半桥配置

全桥配置

推拉配置

8、变压器及PWM控制电路

●变压器及PWM控制电路

前面我们提到过，PC电源一般都配有三个变压器：最大的一个就是图3、4和图19-23中标注的主变压器，它的原边接开关管，副边接开关管整流电路和滤波电路，可提供电源的低压直流输出（+12V、+5V、+3.3V、-12V、-5V）。

加载+5VSB 输出的最小变压器通常也是备用变压器，始终处于“待机状态”，因为这部分输出始终处于打开状态，即使 PC 电源关闭时也是如此。

第三个变压器是隔离器，连接PWM控制电路和开关管。 并不是所有的电源都会配备这种变压器，因为有些电源往往会配备具有相同功能的光耦集成电路。

变压器

本电源采用光耦集成电路代替变压器

PWM控制电路基于集成电路。 一般不带主动式PFC的电源都会采用TL494集成电路（下图26采用兼容的DBL494集成芯片）。 在有源PFC电路的电源中，有时会用到用来代替PWM芯片和PFC控制电路的芯片。 CM6800芯片就是一个很好的例子，它可以很好的集成PWM芯片和PFC控制电路的所有功能。

PWM控制电路

9.二次侧（1）

●二次侧

最后要介绍的是二次侧。 在副边，主变压器的输出会经过整流滤波，然后输出PC需要的电压。 -5V和-12V的整流只用普通的二极管就可以完成，因为它们不需要大功率大电流。

但+3.3V、+5V、+12V等正电压的整流任务需要大功率肖特基整流桥。 这种肖特基管有三个引脚，外观类似功率二极管，但内部集成了两个大功率二极管。 能否完成二次侧的整流工作，是由电源电路的结构决定的。 通常，整流电路结构可能有两种，如图27所示：

整流方式

模式A更多用于低端入门级电源。 这种方式需要从变压器引出三个引脚。 B模式多用于高端电源。 这种模式一般只需要配两个变压器，但是铁氧体电感量必须足够大，所以这种模式的成本比较高，这也是低端电源不采用这种模式的原因。 主要原因。

另外，对于高端电源，为了增加最大电流输出能力，这些电源往往采用两个并联的二极管，使整流电路的最大电流输出增加一倍。

无论是高端电源还是低端电源，其+12V和+5V输出端都配有完善的整流电路和滤波电路，所以所有的电源都至少需要两套整流电路如图27.

对于 3.3V 输出，有以下三个选项可供选择：

一种是在+5V输出部分加一个3.3V稳压器，这是很多低端电源采用的设计方案。

二是为3.3V输出增加一个完整的整流电路和滤波电路如图27所示，但需要与5V整流电路共用一个变压器。 这是高端电源比较常见的设计方案。

三是采用完整的独立3.3V整流电路和滤波电路。 这种方案非常少见，只能出现在少数发烧的顶级电源中，比如爱美的Galaxy 1000W。

由于3.3V输出通常是全共享5V整流电路（低端电源常见）或部分共享（高端电源常见），所以3.3V输出往往受限于5V输出。 这就是为什么很多电源在铭牌上都有“3.3V和5V组合输出”的原因。

下面的图 28 是低端电源的次级侧。 这里我们可以看到负责产生PG信号的集成电路。 通常，低端电源使用 LM339 集成电路。

二次侧

此外，我们还可以看到一些电解电容器（这些电容器的尺寸比倍压器或有源 PFC 电路的尺寸小得多）和电感器。 这些组件主要负责过滤功能。

为了更清楚地观察这个电源，我们把电源上的飞线和滤波线圈全部去掉，如图29所示。这里可以看到一些小二极管，主要用于-12V和-5V整流，通过非常小的电流（此电源仅为 0.5A）。 其他电压输出电流至少要1A，这就需要功率二极管负责整流。

用于 –12 V 和 –5V 负电压电路的整流二极管

10.二次侧（2）

●二次侧(2)

下图描述了低端电源二次侧散热片上的元件：

次级散热器上的组件

从左到右分别是：

● Regulator IC chip——虽然是三个管脚，看起来很像晶体管，但它是IC芯片。 本电源采用7805稳压器（5V稳压器），负责+5VSB的稳压。 前面我们提到+5VSB使用独立的输出电路，因为即使在PC断电的情况下，它仍然需要提供+5V输出给+5VSB。 这就是+5VSB输出也常被称为“待机输出”的原因。 7805 IC可以提供最大1A的电流输出。

● 功率MOSFET三极管，主要负责3.3V输出。 该电源的MOSFET型号为PHP45N03LT，允许通过的最大电流为45A。 正如我们在上一页中提到的，只有低端电源会使用与 5V 共享的 3.3V 稳压器。

● 功率肖特基整流器，由两个二极管集成。 该电源的肖特基型号为STPR1620CT，每个二极管最大允许电流为8A（共16A）。 这种电源肖特基整流器通常用于12V输出。

●另有电源肖特基整流器。 该电源使用的型号为E83-004，允许通过的最大电流为60A。 此电源整流器通常用于 +5 V 和 + 3.3 V 输出。 由于+5 V 和+3.3 V 输出使用相同的整流器，它们的总和不能超过整流器的电流限制。 这就是我们常说的联合输出的概念。 换句话说，3.3V输出来自5V输出。 与其他输出不同，变压器没有 3.3V 输出。 这种设计常用于低端电源。 高端电源通常使用单独的+3.3 V 和+5 V 输出。

我们来看看高端电源副边的主要元器件：

高侧电源次级侧的组件

高侧电源次级侧的组件

在这里我们可以看到：

两个并联的肖特基整流管负责12V输出。 低端电源通常只有一个这样的整流器。 这样的设计自然是将整流器的最大电流输出翻倍了。 本电源采用两颗STPS6045CW肖特基整流器，每颗最大可运行60A电流。

● 一个负责5V输出的肖特基整流管。 本电源采用STPS60L30CW整流器，最大允许通过60A电流。

● 一个负责3.3V输出的肖特基整流管，这是高端电源和低端电源的主要区别（低端电源往往没有单独的3.3V输出）。 本电源采用STPS30L30CT肖特基，最大允许通过30A的电流。

● 稳压电源保护电路。 这也是高端电源的标志。

需要指出的是，我们上面所说的最大电流输出只是相对于单个元件而言的。 一个电源的最大电流输出实际上取决于与其相连的许多元器件的质量，如线圈电感、变压器、线材的粗细、PCB电路板的宽度等。 我们可以通过将整流器的最大电流乘以输出电压来得到电源的理论最大功率。 比如最后一张图的电源12V输出最大功率应该是16A*12V=192W。