零起步学习 电源知识及技术漫谈第二期

    在《零起步学习 电源知识及技术漫谈第一期》中，我们主要从外观上介绍了质量较好的一些电源所应具备的一些基本特点。尤其是电源的铭牌部分，其中包含了很多重要的信息，这些信息对于购买电源的用户来说都是极为重要的。希望第一期的文章能对大家了解电源及购买电源产品提供些许帮助。

网友评论

    在网友评论中，我们发现了网友希望尽快看到后续文章的愿望。在此，笔者对近期的更新时间做个公布。今天的文章是本系列文章的第二期，第三期和第四期将在本周三和周六（2月20日和2月23日）与大家见面，敬请关注！

    今天是漫谈的第二期，在上一期中我们说过，本期我们将拆开电源，带领大家看看电源内部的构造。要了解内部构造，我们首先要看看电源是怎样进行工作的。所以我们先来简单介绍一下常用的ATX电源的工作原理。

    简单说来，电源承担的主要任务是进行电压、电流转换，即将市电电网供应的220V 50Hz的交流电，转换为能供电脑硬件使用的多种电压数值的直流电。

    将交流电转换为直流电，主要要经过整流和滤波两个过程。这个过程看似简单，其实不然。交流电的相位是不断变化的，即电压与电流之间存在一个相位差，说得再清楚一点，就是交流电的输出电压随着时间进行周期性的变化。而电脑使用的直流电相位是固定的，电压始终恒定不变。

    除了交直流电转换任务外，电源还要承担过压保护、欠压保护、过载保护、过电流保护等功能，所以电源的工作原理还是很复杂的。下面我们就来看看ATX开关电源的结构图。

ATX开关电源的结构图

    上图就是ATX开关电源的结构图。由于市电电网中的交流电并不是特别纯净，所以220V的交流电首先要经过第一、二级EMI滤波，才能变成较为纯净的50Hz交流电，滤波后的交流电还要再进过全桥整流和滤波后，才能输出300V的直流电压。

    300V的直流电压同时加载到主开关管、主开关变压器、待机电源开关管、待机电源开关变压器上。加载到主开关变压器上的电压再进过进一步的整流和滤波，就能提供+12V、+5V、+3.3V等电压输出，供给电脑硬件使用。主开关管的作用是控制电源除+5Vsb外的输出电压的开启与关闭，即当主开关管上没有收到开关信号时，它就处于截止状态，而此时的主开关变压器上是没有电压输出的。

    待机电源开关管、待机电源开关变压器主要负责电源的开启与待机。当待机电源开关管处于工作状态时，待机电源开关变压器上会产生+5Vsb和+22V两组电压输出，其中，+5Vsb加到主板上作为待机电压，+22V电压是专门为主控IC供电的。

    整个电源的工作过程是这样的，当用户按动机箱上的电源开关时，电源的On/Off档（绿线）就处于低电平状态，主控IC电路内部的振荡电路就会立即启动。电路会产生一个脉冲信号，这个信号经推动管的放大后，加载到推动变压器上，再进过推动变压器加载到主开关管上。主开关管再将工作信号传递至主开关变压器上，主开关变压器工作，输出各组电压到主板上。

    但此时主板上的CPU还没有启动，等到+5V电压从零上升到95%后，IC电路检测到+5V上升到4.75V时，发出P.G信号（灰线），CPU才会启动，电脑才能开始正常工作。关机时，On/Off档（绿线）就处于高电平状态，IC电路内部的振荡电路不再工作，主开关管也因为没有脉冲信号而停止工作。电源也就停止了各路电压输出，处于待机状态。

    电源的各种保护功能是依赖于IC电路而实现的。在电源工作时，IC电路会检测是否存在短路、过流、过压、过载等异常状况，一旦发生异常状况，IC电路内部的振荡电路会立即停止工作。主开关管收不到振荡电路的脉冲信号，也会停止工作。从而起到了保护电源的目的。