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回授級

我們已經了解交換式電源供應器經由一次級開關的導通週期長短,來決定要輸出多少功率,那麼要如何決定開關導通的頻率呢?「監測功率二次級的輸出不就好了嗎?」沒錯,回授級做的正是這件事。只需將輸出的電壓、電流,擷取一小部份進入誤差放大器(顧名思義,放大誤差),再饋入比較器,與理想電壓做比較。若是擷取到的電壓數值比標準低,那就把開關導通時間加長一些;若是擷取到的電壓數值比標準高,那就把開關導通時間縮短一些,讓輸出電壓能夠保持在一定區間內。由於操作頻率很高,能夠隨時因應電腦零件的消耗功率變動。

保護電腦零件

同時一些保護措施也會利用回授級的資料,例如過電壓保護、低電壓保護、過電流保護等。如果你有仔細觀看之前的電路圖,會發現變壓器隔離了高低壓區,線路並不把這兩個區域連在一起,此種電路設計稱為隔離型(離線型),算是一種絕緣方式。一般來說控制晶片會放在低壓區,那要如何去控制高壓區的開關二極體是否導通呢?此時便用到光耦合元件,將電氣訊號轉換為光訊號,接收端再把光訊號轉換回電氣訊號,實現電-光-電的轉換,將電源供應器的高低壓徹底分離。

依功率大小選擇電路

如果要指出哪一種電路設計最好,會回答你「看狀況」。使用何種功率級來製造電源供應器,主要是由功率大小來決定。像是一般的USB充電變壓器,了不起輸出5V 2A的10W功率,使用全橋式就有點小題大作,成本也太高。當要做1000W的電腦電源供應器時,返馳式便顯得力不從心。所以依據功率輸出來決定採用何種設計,才是兼顧成本與效能的最高指導原則。

何況同一種電路設計,在不同廠商的電源供應器裡,佈線會不同,用料也不同,最終結果更是大異其趣。不過至少看完本篇,該買哪顆電源供應器,心裡也會有個底,別再被店員唬得一楞一楞,隨手就把500元電源供應器拎回家。

完全看懂交換式電源供應器:輸入級、功率一次、二次級、回授級詳解

▲筆者少不經事所購買得電源供應器,市電輸入後完全沒有經過EMI濾波和功率因素調整,就直接進入橋式整流器整流,想當然爾供電品質好不到哪裡去,曾經造成1張顯示卡和1顆硬碟歸西。

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完全看懂交換式電源供應器:輸入級、功率一次、二次級、回授級詳解
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huahuaWW
4.  huahuaWW (發表於 2012年8月22日 12:59)
功率因數為電壓和電流的相位差取CosineΦ,如果電壓和電流的相位相差45度,功率因數會變成0.7,意即台電傳輸1倍的能量,到了用戶終端只用了0.7倍而已,剩下的0.3倍量則是「白跑一躺」,會在供電線路上產生耗損。雖然台電不會跟家庭用戶收這段電力耗損的錢,但是卻會增加整體供電線路負擔。
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「白跑一躺」?
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這篇不錯,對電供的架構更了解囉
Awei
5.  Awei (發表於 2012年8月22日 14:04)
╮(╯_╰)╭

太遜了,之前我也不看清楚就買了技嘉的POWER,結果:
鍵盤、滑鼠、硬碟、主機板都歸西,更可惡的是他自己也掛了(...)
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6.  applesuckkk (發表於 2012年8月22日 18:15)
看來有人買的到的和肥皂盒一樣大的750W psu呢
拿來讓大家瞧瞧
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7.  <( ̄︶ ̄)> (發表於 2012年8月22日 21:29)
R.F小編給你按個讚
這文章好,讓我更了解電源
曹洸銘
8.  曹洸銘 (發表於 2012年8月22日 21:56)
※ 引述《Awei》的留言:
> ╮(╯_╰)╭
>
> 太遜了,之前我也不看清楚就買了技嘉的POWER,結果:
> 鍵盤、滑鼠、硬碟、主機板都歸西,更可惡的是他自己也掛了(...)

ㄜ...可是我買的那顆經過了好幾次的跳電+打雷依然頭好壯壯耶...
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10.  fred (發表於 2012年8月22日 23:28)
有個問題
為什麼是先將交流整流成直流,再做壓降動作,而不是先用變壓器壓降到12V再做整流動作
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11.  RB (發表於 2012年8月23日 00:59)
※ 引述《fred》的留言:
> 有個問題
> 為什麼是先將交流整流成直流,再做壓降動作,而不是先用變壓器壓降到12V再做整流動作

如果你說的是使用線性變壓器去降到AC12V,那是體積問題以及轉換效率問題

如果你說的是使用交換式變壓器...這篇就是在講解交換式變壓器/電源供應器
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12.  RB (發表於 2012年8月23日 01:23)
※ 引述《fred》的留言:
> 有個問題
> 為什麼是先將交流整流成直流,再做壓降動作,而不是先用變壓器壓降到12V再做整流動作

順手找了線性變壓器(環形算是線性的一種),300W大概2.9公斤,400W要4.2公斤,500W有4.6公斤。500W為例,直徑13.5公分,高6.5公分
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13.  Kelly3 (發表於 2012年8月23日 10:18)
全橋式 Step 3 開關Q1、Q4關閉,Q2、Q3導通 寫反了吧?
R.F.
14.  R.F. (發表於 2012年8月23日 10:24)
※ 引述《huahuaWW》的留言:
> 「白跑一躺」?

※ 引述《Kelly3》的留言:
> 全橋式 Step 3 開關Q1、Q4關閉,Q2、Q3導通 寫反了吧?

已經修正,感謝讀者批評指教(≧▽≦)
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16.  Kiverol (發表於 2012年8月24日 16:34)
說得有深度 沒淺度 目的與原理沒有並行
最起碼說到國中程度為基礎頂多多個1.2頁 可以讓更多人了解
說明二極體 也可看懂橋式整流器
只需要再多些 關鍵點知識 國中程度 或高中程度
不是相關科系都能大致了解 不然這篇文章意義性範圍縮小
不然直接去簡體網站看之前也有些 類 似 文章
希望編輯能再加油讓更多人看懂

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17.  Zen (發表於 2012年8月27日 00:27)
同意Kiverol,這篇文閱讀上有跼限性
我想了解但非相關科系看來看去實在是看不懂Orz
白白錯過了一篇好文了...。
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18.  WOLFLSI (發表於 2012年8月28日 01:44)
其實交換式電源功因低落的原因是電流波形失真及高次諧波,而非是相位差,因為功因包含相位差與失真率,而交換式電源影響後者比較大
R.F.
19.  R.F. (發表於 2012年8月28日 10:42)
※ 引述《WOLFLSI》的留言:
> 其實交換式電源功因低落的原因是電流波形失真及高次諧波,而非是相位差,因為功因包含相位差與失真率,而交換式電源影響後者比較大

感謝狼大指教,失真率方面本文未提及,是筆者的疏失。
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20.  CQH (發表於 2012年8月28日 17:10)
這種線性電源供應器構造簡單、成本低、較不容易損壞、輸出雜訊小。可惜會受到輸入電壓的影響,例如原本110V∕11V的變壓器,插入220V的插座就會變成22V的輸出;同時體積也會跟著輸出電壓∕電流變大,而需要更大更多的口型鐵芯,能量轉換效率也不比交換式電源高

其實線性穩壓 照理說會加上線性穩壓用的IC 例如LM317之類
但少掉的電壓會通通變成熱能 所以效率極差+燙

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