深入了解電源的濾波和保護電路

2024-08-10 04:16:11 2

1、電磁幹擾

    電腦電源是把工頻交流整流為直流，再通過開關變為高頻交流，其後再整流為穩定直流的一種電源，這樣就有工頻電源的整流波形畸變產生的噪聲與開關波形會產生大量的噪聲，噪聲在輸入端洩漏出去就表現為輻射噪聲和傳導噪聲，在輸出端洩漏出去就表現為紋波。輻射噪聲頻率高於30MHZ，會傳播到空間中；傳導噪聲頻率在30MHZ以下，主要幹擾音頻設備，通過電源線傳播到電網中。

    外部噪聲會進入到電網中的其它電子設備中影響電子設備的運行，而供給負載的電源產生的噪聲也會洩漏到電源外部，因此，電腦電源必須有阻止這些噪聲進出的功能。

    在電腦電源的輸入端，需要有由電容和電感構成的濾波器，用於抑制交流電產生的EMI。在電源的輸出端，工頻電源的整流波形畸變引起的噪聲，以及開關工作波形產生的噪聲呈現為紋波，因此在輸出端也需要接入濾波器，用於抑制直流電產生的EMI。

2、輸入端第一道EMI濾波電路

    第一道EMI濾波電容是由X電容（白盒子）、線圈型電感和兩個Y電容構成的，用來抑制輸入端的高頻幹擾，以及PWM自身產生的高頻幹擾對電網的汙染。

3、第二道EMI濾波電路

    為保證輸入到整流電路中的電流的純淨，還需要進行第二道濾波。此濾波電路是由X電容、Y電容和變壓器型電感組成。

4、高壓濾波電路

    高壓整流濾波電路把220V的交流市電轉換為300V的高壓直流電壓，一路輸到開關電路，一路輸到輔助電源電路。

    高壓濾波電容的容量對輸出端的穩定性有很大影響，紋波輸出的控制也是基於濾波電容的容量。紋波是與輸出端呈現的輸入頻率及開關變換頻率同步的分量，一般為輸出電壓的0.5%以內。

5、低壓濾波電路

    當高頻噪聲洩漏到負載側時，可能使電腦配件產生故障，同時，高頻噪聲也會向空間輻射。低壓端採用的直流線路EMI濾波器。

    直流線路EMI濾波器比較複雜。電源的直流有5V、12V和3.3V電壓，對於每路電壓，都需要進行濾波。低壓端通常有兩個大的扼流線圈，其中稍大的對+5V和+12V進行濾波，稍小的對+3.3V進行濾波。另外，磐石355的低壓大容量濾波電容和線圈型電感數目也較多，共有6個，5V、12V和3.3V各使用2個濾波電容和1個線圈電感。這樣設計可以取得非常好的濾波效果。如下圖所示。

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