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電腦電源線內(nèi)部結(jié)構(gòu),電腦電源線內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖解

電腦主機(jī)內(nèi)部有幾根線?分別叫什么?一般有如下幾種:1、從電源接出的電源線,分別插主板、硬盤和顯卡(大部分低端顯卡不需要);2、連接主板到硬盤和光驅(qū)的數(shù)據(jù)線,老的是IDE接口排線,現(xiàn)

電腦主機(jī)內(nèi)部有幾根線?分別叫什么?

一般有如下幾種:

1、從電源接出的電源線,分別插主板、硬盤和顯卡(大部分低端顯卡不需要);

2、連接主板到硬盤和光驅(qū)的數(shù)據(jù)線,老的是IDE接口排線,現(xiàn)在常用的是SATA線;

3、機(jī)箱到主板的指示燈線和數(shù)據(jù)線,包括機(jī)箱上的電源開關(guān)(Power)、重啟(Reboot)、硬盤燈、電源燈,前面板USB接口線、音頻輸出線。

電源線的組成結(jié)構(gòu)

電源線的結(jié)構(gòu)并不是十分復(fù)雜,但是也不要從表面就簡單的可以一下子看穿它,如果好好的去研究電源線的話,有的地方還是需要專業(yè)的去了解電源線的結(jié)構(gòu)的。

電源線的結(jié)構(gòu)主要要外護(hù)套、內(nèi)護(hù)套、導(dǎo)體,常見的傳輸導(dǎo)體有銅、鋁材質(zhì)的金屬絲等。

外護(hù)套

外護(hù)套又稱之為保護(hù)護(hù)套,是電源線最外面的一層護(hù)套,這層外護(hù)套起著保護(hù)電源線的作用,外護(hù)套有著強(qiáng)大的特性,如耐高溫、耐低溫、抗自然光線干擾、繞度性能好、使用壽命高、材料環(huán)保等特性。內(nèi)護(hù)套:內(nèi)護(hù)套又稱之為絕緣護(hù)套,是電源線不可缺少的中間結(jié)構(gòu)部分,絕緣護(hù)套的主用顧名思義就是絕緣,保證電源線的通電安全,讓銅絲和空氣之間不會(huì)產(chǎn)生任何漏電現(xiàn)象,且絕緣護(hù)套的材料要柔軟,保證能很好的鑲在中間層。

銅絲

銅絲是電源線的核心部分,銅絲主要是電流和電壓的載體,銅絲的密度大小直接影響的電源線的質(zhì)量。電源線的材料也是質(zhì)量把關(guān)的一個(gè)重要因素,銅絲的數(shù)量和柔韌度也是考慮的因素之一。

內(nèi)護(hù)套

內(nèi)護(hù)套,是包裹電纜在屏蔽層和線芯之間的一層材料,一般是聚氯乙烯塑料或者聚乙烯塑料。也有低煙無鹵料。按照工藝規(guī)定使用,使絕緣層不會(huì)與水、空氣或其他物體接觸,避免絕緣受潮和絕緣層不受機(jī)械傷害。

筆記本電腦電源線上那個(gè)黑色的一坨圓柱體是什么?好多直流電源線上都有,內(nèi)部啥結(jié)構(gòu)?有什么作用?

是一個(gè)電感(直流導(dǎo)線直接繞在上面產(chǎn)生電感效應(yīng)),電感的作用是導(dǎo)通直流電,阻礙交流電,設(shè)計(jì)的目的是防止變壓器產(chǎn)生的交流雜波被引入直流電路,防止產(chǎn)生交流噪聲和交流干擾。

麻煩采納,謝謝!

電腦充電線的結(jié)構(gòu)?

你說的是筆記本電腦充電器壞了是不?

筆記本電源連接線分三部分,第一部分是保護(hù)層,就是你所謂的膠皮,第二部分是屏蔽層,就是你所謂的細(xì)鐵絲層,屏蔽層沒有電壓,但是可以導(dǎo)電,主要作用就是屏蔽外部干擾,來增加供電的穩(wěn)定性,第三部分就是主要鏈接線,是為筆記本供電的線路,如果這個(gè)線路要是壞了,看是沒法看到的,

必須要用專業(yè)工具,或者到專業(yè)的維修點(diǎn)去維修!切記,不要打開和電源線連載一起的開關(guān)變壓器,里面會(huì)有高壓電....

電腦電源內(nèi)部主要由哪些部分構(gòu)成?

轉(zhuǎn)載自xfastest論壇(認(rèn)識電源原件篇)港都狼大推薦你去看他其他的帖子:認(rèn)識電源電路篇;extra=page%3D10認(rèn)識電源故障分析;extra=page%3D10

以往在采買電腦配件時(shí),電源供應(yīng)器是最容易被忽視的元件之一,不過其各路電壓輸出規(guī)格、電壓穩(wěn)定性、發(fā)生異常時(shí)的保護(hù)性卻有相當(dāng)重要的地位,因?yàn)橹鳈C(jī)內(nèi)所有電腦配件的所需電力均需由電源供應(yīng)器供應(yīng),同時(shí)隨著各裝置於不同狀態(tài)下的耗電量去調(diào)節(jié)輸出負(fù)載,又要兼顧長時(shí)間操作及全載輸出的穩(wěn)定性,而電源供應(yīng)器發(fā)生故障時(shí)或是負(fù)載產(chǎn)生異常,保護(hù)系統(tǒng)須立即介入,以避免過電壓/電流造成裝置損壞;對於全球能源吃緊,新款電源供應(yīng)器除了上述特性外,也開始講求提高轉(zhuǎn)換效率,例如80PLUS就是代表電源供應(yīng)器通過高效率認(rèn)證的標(biāo)章之一。

既然電源供應(yīng)器所扮演的角色如此重要,以下的文章就要掀起電源供應(yīng)器的神秘面紗,了解內(nèi)部的元件種類及功能。

常見的電腦用電源供應(yīng)器的功能是將輸入的交流市電(AC110V/220V),經(jīng)過隔離型交換式降壓電路轉(zhuǎn)換出各裝置所需的各種低壓直流電:3.3V、5V、12V、-12V及提供電腦關(guān)閉時(shí)待命用的5VStandby(5VSB)。所以電源供應(yīng)器內(nèi)部同時(shí)具備了耐高壓、大功率的元件以及處理低電壓及控制信號的小功率元件。

電源轉(zhuǎn)換流程為交流輸入→EMI濾波電路→整流電路→功率因數(shù)修正電路(主動(dòng)或是被動(dòng)PFC)→功率級一次側(cè)(高壓側(cè))開關(guān)電路轉(zhuǎn)換成脈流→主要變壓器→功率級二次側(cè)(低壓側(cè))整流電路→電壓調(diào)整電路(例如磁性放大電路或是DC-DC轉(zhuǎn)換電路)→濾波(平滑輸出漣波,由電感及電容組成)電路→電源管理電路監(jiān)控輸出。

方塊圖如下圖所示:

以下從交流輸入端EMI濾波電路常見的元件開始介紹。

交流電輸入插座:

此為交流電從外部輸入電源供應(yīng)器的第一道關(guān)卡,為了阻隔來自電力線上干擾,以及避免電源供應(yīng)器運(yùn)作所產(chǎn)生的交換雜訊經(jīng)電力線往外散布干擾其他用電裝置,都會(huì)於交流輸入端安裝一至二階的EMI(電磁干擾)Filter(濾波器),其功能就是一個(gè)低通濾波器,將交流電中所含高頻的雜訊旁路或是導(dǎo)向接地線,只讓60Hz左右的波型通過。

上面照片中,中央為一體式EMI濾波器電源插座,濾波電路整個(gè)包於鐵殼中,能更有效避免雜訊外泄;右方的則是以小片電路板制作EMI濾波電路,通常使用於無足夠深度安裝一體式EMI濾波器的電源供應(yīng)器,少了鐵皮外殼多少會(huì)有雜訊泄漏情形;而左邊的插座上只加上Cx與Cy電容(稍后會(huì)介紹),使用這類設(shè)計(jì)的電源,其EMI濾波電路通常需要做在主電路板上,若是主電路板上的EMI電路區(qū)空空如也,就代表該區(qū)元件被省略掉了。

目前使用12公分風(fēng)扇的電源供應(yīng)器內(nèi)部空間都不太能塞下一體式EMI濾波器,所以大多采用照片左右兩邊的做法。

X電容(Cx,又稱為跨接線路濾波電容):

這是EMI濾波電路組成中,用來跨接火線(L)與中性線(N)間的電容,用途是消除來自電力線的低通常態(tài)雜訊。

外觀如照片所示為方型,上方會(huì)打上X或X2字樣。

Y電容(Cy,又稱為線路旁通電容器):

Y電容為跨接於浮接地(FG)和火線(L)/中性線(N)之間,用來消除高通常態(tài)及共態(tài)雜訊。

而電腦用電源供應(yīng)器中的FG點(diǎn)與金屬外殼、地線(E)及輸出端0V/GND共接,所以未連接接地線時(shí),會(huì)經(jīng)由兩顆串聯(lián)的Cy電容分壓出輸入電源一半的電位差(Vin/2),人體碰觸到后就有可能產(chǎn)生感電現(xiàn)象。

Y電容的外觀如照片,呈圓餅狀。

共態(tài)扼流圈(交連電感):

共模態(tài)扼流圈在濾波電路中為串聯(lián)在火線(L)與中性線(N)上,用來消除電力線上低通共態(tài)以及射頻雜訊。有些電源的輸入端線路,會(huì)有纏繞在磁芯上的設(shè)計(jì),也可以當(dāng)作是簡單的共態(tài)扼流圈。

其外觀有環(huán)形與類似變壓器的方形,部分可以見到外露的線圈。

PS:所謂共態(tài)雜訊,代表是L/N線對於地線E間的雜訊,而常態(tài)雜訊,則是L與N線之間的雜訊,EMI濾波器功能主要是消除及阻擋這兩類雜訊。

在EMI濾波電路之后的是暫態(tài)保護(hù)電路及整流電路,常見的元件如下。

保險(xiǎn)絲:

保險(xiǎn)絲就是當(dāng)其流過其上的電流值超出額定限度時(shí),會(huì)以熔斷的方式來保護(hù)連接於后端電路,一般使用於電源供應(yīng)器中的保險(xiǎn)絲為快熔型,比較好的會(huì)使用防爆式保險(xiǎn)絲,其與一般保險(xiǎn)絲最大的差別是外管為米色陶瓷管,內(nèi)填充防火材質(zhì)避免熔斷時(shí)產(chǎn)生火花。

其安裝於電路板上的方式有如圖片上方的固定式(兩端直接套上導(dǎo)線座并焊於電路板上)以及圖片中央的可拆卸式(使用金屬夾片固定)。

下方的方形元件是溫度保險(xiǎn)絲,這類保險(xiǎn)絲固定於大功率水泥電阻或是功率元件的散熱片上,主要是用於超溫保護(hù),避免元件過熱而損壞或發(fā)生火災(zāi),這類保險(xiǎn)絲也有與電流保險(xiǎn)絲結(jié)合的版本,對電流及溫度進(jìn)行雙重保護(hù)。

負(fù)溫度系數(shù)電阻(NTC):

因?yàn)殡娫垂?yīng)器接通電源瞬間,其內(nèi)的高壓端電解電容屬於無電狀態(tài),充電瞬間將產(chǎn)生過大電流突波以及線路壓降,可能使橋式整流器等元件超出其額定電流而燒壞。NTC使用時(shí)串聯(lián)於L或N線路上,啟動(dòng)時(shí)其內(nèi)部阻抗值可以限制充電瞬間的電流值,而負(fù)溫度系數(shù)的定義是其電阻會(huì)隨其溫度上升而降低,所以隨著電流流過本體使溫度逐漸升高后,其阻值會(huì)隨著降低,避免造成不必要功率消耗。

但其缺點(diǎn)是電源處於熱機(jī)狀態(tài)下啟動(dòng)時(shí),其保護(hù)效果會(huì)打上折扣,且即使阻抗可隨溫度降低,仍會(huì)消耗些許功率,所以目前高效率電源大多采用更進(jìn)階的暫態(tài)保護(hù)電路。

其外觀大多為黑色及墨綠色的圓餅狀元件。

金氧變阻器(MOV):

變阻器跨接於保險(xiǎn)絲后端的火線與地線間,其動(dòng)作原理為當(dāng)其兩端電壓差低於其額定電壓值時(shí),本體呈現(xiàn)高阻抗;當(dāng)電壓差超出其額定值,本體電阻會(huì)急速下降,L-N間呈現(xiàn)近似短路狀態(tài),前端的保險(xiǎn)絲因短路而升高的電流將會(huì)使其熔斷,以保護(hù)后端電路,有時(shí)本體承受功率過大時(shí),亦以自毀方式來警告使用者該裝置已經(jīng)出現(xiàn)問題。

通常用於電源供應(yīng)器交流輸入端,當(dāng)輸入交流發(fā)生過電壓時(shí)能及時(shí)讓保險(xiǎn)絲熔斷,避免使內(nèi)部元件損壞。

其顏色與外觀與Cy電容很接近,不過可以從元件上面的字樣及型號來分別其不同。

橋式整流器:

內(nèi)部由四顆二極體交互連接所構(gòu)成的橋式整流器,其功用是將輸入交流進(jìn)行全波整流后,供后端交換電路使用。

其外觀與大小會(huì)隨著元件額定電壓及電流的不同而有所差異,部分電源供應(yīng)器會(huì)將其固定於散熱片上,協(xié)助其散熱,以利穩(wěn)定的長時(shí)間運(yùn)作。

經(jīng)過整流后,便進(jìn)入功率級一次側(cè)的交換電路,這里的元件決定了電源供應(yīng)器的各路最大輸出能力,是電源供應(yīng)器相當(dāng)重要的一部份。

開關(guān)晶體:

在交換電路中作為無接點(diǎn)快速電子開關(guān),依控制信號導(dǎo)通及截止,決定電流是否流過,於主動(dòng)功率因數(shù)修正電路以及功率級一次側(cè)電路扮演重要角色。

隨著開關(guān)元件的電路組成方式,可構(gòu)成雙晶順向式、半橋式、全橋式、推挽式等等不同的功率級拓墣,在講求高效率的電源供應(yīng)器內(nèi),也有使用開關(guān)晶體構(gòu)成同步整流電路以及DC-DC降壓電路的應(yīng)用。

照片中上方為電源內(nèi)常見的NMOSFET(N型金氧半導(dǎo)體場效電晶體),下方則是NPNBJT(NPN型雙接面電晶體)。

變壓器:

為何稱為隔離型交換式降壓電源供應(yīng)器,就是因?yàn)槭褂米儔浩髯鳛楦叩碗妷悍指簦⒗么拍苓M(jìn)行能量交換,不僅可以避免高低壓電路故障時(shí)的漏電危險(xiǎn),也能簡單產(chǎn)生多種電壓輸出。因其運(yùn)作頻率較高,變壓器體積較一般交流變壓器要來得小。

因?yàn)樽儔浩鳛楣β蕚鬟f路徑之一,目前大輸出電源供應(yīng)器有使用多變壓器的設(shè)計(jì),避免單一變壓器發(fā)生飽和現(xiàn)象而限制功率的輸出。

照片中上方較小的變壓器為輔助電源電路以及信號傳遞用的脈沖變壓器,下方較大者為主要功率變壓器以及環(huán)形的二次側(cè)調(diào)整用變壓器。

以變壓器作為隔離分界,二次側(cè)的輸出電壓已經(jīng)比一次側(cè)要低上許多,不過還需要經(jīng)過整流、調(diào)整以及濾波平滑等電路,才會(huì)變成電腦零件所需的各電壓直流電。

二極體:

電源供應(yīng)器內(nèi)部,隨著各部電路要求及輸出大小而使用不同種類以及規(guī)格,除了一般的矽二極體外,還有蕭特基障壁二極體(SBD)、快速回復(fù)二極體(FRD)、齊納二極體(ZD)等種類。

FRD主要用於主動(dòng)功率因數(shù)修正以及功率級一次側(cè)電路;SBD用於功率級二次側(cè),將變壓器輸出進(jìn)行整流;ZD則是作為電壓參考用。

圖片中為二極體常見的封裝形式。

電感器:

電感器隨著磁芯結(jié)構(gòu)、感抗值、電路上安裝位置的不同,可以作為交換電路中的儲(chǔ)能元件、磁性放大電路的電壓調(diào)整元件以及二次側(cè)整流后輸出濾波使用,於電源供應(yīng)器中廣泛使用。

圖片中電感形狀有環(huán)形及圓柱型,隨著感值及電流承受力而有不同的圈數(shù)以及漆包線粗細(xì)。

電容器:

如電感器般,電容器同樣也作為儲(chǔ)能元件以及漣波平滑使用。為了承受整流后的高壓直流,高耐壓電解電容用於電源供應(yīng)器一次側(cè)電路;為了降低輸出下電解電容連續(xù)充放電時(shí)造成的損失,二次側(cè)電路則大量使用高耐溫長壽低阻抗電解電容。

因電容內(nèi)有化學(xué)物質(zhì)(電解液)的關(guān)系,工作溫度對電解電容的壽命有相當(dāng)影響,所以長時(shí)間下運(yùn)作,除了維持電源供應(yīng)器的良好散熱外,其使用的電解電容廠牌及系列也決定電源供應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)作的可靠度及壽命。

圖片中下方較大者為用於一次側(cè)的高耐壓電解電容,上方較低耐壓則使用於二次側(cè)及周邊控制電路。

電阻器:

電阻器用於限制電路上流過的電流,并於電源供應(yīng)器關(guān)閉后釋放電容器內(nèi)所儲(chǔ)存的電荷,避免產(chǎn)生電擊事故。

圖片中左方為大功率水泥電阻,可承受較大功率超額,右方則為一般常見的電阻,其上的色碼標(biāo)示出其阻值及誤差。

上述元件構(gòu)成的電路若是沒有搭配控制電路的話,是無法發(fā)揮其功能的,而各路輸出也需要隨時(shí)監(jiān)視管理,當(dāng)發(fā)生任何異常時(shí)就要立即切斷輸出,以保護(hù)電腦零組件的安全。

各種控制IC:

電源供應(yīng)器內(nèi)的控制IC,依其安裝位置及用途來分,有作為PFC電路用、功率級一次側(cè)PWM電路用、PFC/PWM整合控制用、輔助電源電路用整合元件、電源監(jiān)控管理IC等等。

PFC電路用:作為主動(dòng)功率因數(shù)修正電路控制,使電源供應(yīng)器可維持一定的功率因數(shù),并減少高次諧波產(chǎn)生。

功率級一次側(cè)PWM電路用:作為功率級一次側(cè)開關(guān)晶體驅(qū)動(dòng)用PWM(脈寬調(diào)變)信號產(chǎn)生,隨著電源輸出狀態(tài)對其任務(wù)周期(DutyCycle)的控制。一般常見的有UC3842/3843系列等PWM控制IC。

PFC/PWM整合控制用:將上述兩種控制器結(jié)合於單一IC中,可使電路更為簡化,元件數(shù)目減少,縮小體積外也降低故障率。例如常見的CM680X系列,就是PFC/PWM整合控制IC。

輔助電源電路用整合元件:因?yàn)殡娫搓P(guān)閉后,輔助電源電路仍需持續(xù)輸出,所以必須自成一獨(dú)立系統(tǒng),因其輸出瓦數(shù)不需太高,所以使用業(yè)界小功率整合元件作為其核心,例如PI的TOPSwitch系列。

電源監(jiān)控管理IC:進(jìn)行各路輸出的UVP(低電壓保護(hù))、OVP(過電壓保護(hù))、OCP(過電流保護(hù))、SCP(短路保護(hù))、OTP(過溫度保護(hù))監(jiān)視及保護(hù),當(dāng)超出其設(shè)定值后,便會(huì)關(guān)閉并鎖定控制電路,停止電源供應(yīng)器輸出,待故障排除后才可重新啟動(dòng)。

除了上述元件外,其他還有廠商視需要自行加上的IC,例如風(fēng)扇控制IC等等。

光耦合器:

光耦合器主要是用於高壓電路與低壓電路的信號傳遞,并維持其電路隔離,避免發(fā)生故障時(shí)高低壓電路間產(chǎn)生異常電流流動(dòng),使低壓元件損壞。其原理就是使用發(fā)光二極體與光電晶體,利用光來進(jìn)行信號傳遞,且因?yàn)閮烧卟o電路上的連結(jié),所以可以維持兩端電路的隔離。

本文分類:科技

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發(fā)布日期:2023-03-25 00:03:07

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