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[其他] 淺談DC-DC模塊在主機(jī)電源中的作用

作者: 佚名  日期:2017-03-31 20:23:40   來源: 本站整理

       電源,簡單來說就是一個高壓整流-變壓-低壓整流-輸出的裝置。其中電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)影響了電源的轉(zhuǎn)換效率,動態(tài)能力,穩(wěn)定性等種種方面。拓?fù)浜唵蔚睦斫饩褪请娫吹募軜?gòu),但是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與電源的功率沒有固定搭配關(guān)系。并且拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在分類上是十分細(xì)致的,就好像一個樹狀圖,大類上分為正激,全橋,半橋。導(dǎo)致在現(xiàn)在的現(xiàn)行的產(chǎn)品中,很少有明確標(biāo)注電源拓?fù)涞漠a(chǎn)品,往往只寫了大類的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

      在金牌以上電源經(jīng)常會采用DC-DC模塊,用來進(jìn)一步提高電源的轉(zhuǎn)換效率。金牌的威力相比大家也都知道,那都是真正高端產(chǎn)品的標(biāo)配。
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      上圖電源采用了雙管正激+DC-DC模塊,紅框里面為雙管正激結(jié)構(gòu)。雙管正激不僅采用了主動PFC提升了轉(zhuǎn)換效率之外當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時,兩個開關(guān)管將承受本來一個管的能量。簡單理解就是單個管的電壓下降到單管正激的一半,有效防止開關(guān)管過載燒毀。 雙管正激是很多大廠商都在推行的一個方案,既能夠?qū)崿F(xiàn)高效率也能讓電源實現(xiàn)穩(wěn)定的輸出,尤其是寬電壓輸入電源多采用這種結(jié)構(gòu)。
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在電源低壓側(cè)使用了DC-DC模塊,DC-DC模塊輸出相比普通變壓器變壓輸出在高負(fù)載和負(fù)載有落差時都可以保持很好的穩(wěn)定輸出。DC-DC模塊很容易辨別出來,多數(shù)DC-DC模塊都是在電源二次側(cè)電路部分,并且都是用兩個PCB版豎起來放置。
DC-DC方案對比磁放大結(jié)構(gòu)在設(shè)計上更為復(fù)雜,但整體性能要優(yōu)秀得多,尤其電壓穩(wěn)定型和轉(zhuǎn)換效率方面,磁放大特別單路磁放大結(jié)構(gòu),在交叉負(fù)載或者2種負(fù)載情況下存在死區(qū)電壓,也就是電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離正常±5%規(guī)范要求,一種是12V滿載、5V空載情況,比如12V供電的多核CPU、多張顯卡同時滿載,而+5V供電的設(shè)備只有一塊硬盤,此時+5V電壓很高,硬盤非常容易損壞,另一種是5V滿載、12V空載情況,這種主要發(fā)生在系統(tǒng)深度睡眠。DC-DC方案由+12V直接降壓輸出得到+3.3V和+5V,沒有死區(qū)電壓的問題。
這里提到了單磁放大和雙磁放大,那什么是單磁,什么是雙磁呢?
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單磁就是3.3V通過磁放大電路穩(wěn)壓(在主變壓器附近你可以看到一個磁放大電感),12V和5V由PWM控制器調(diào)節(jié)穩(wěn)壓。因為要同時兼顧5V和12V兩組電壓,所以這兩路的穩(wěn)壓效果會差一些!
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雙磁方大指的是3.3V和5V分別由磁放大電路穩(wěn)壓,12V由pwm控制器調(diào)節(jié)。因為PWM單獨調(diào)節(jié)12V電壓,而5V和3.3V都有單獨的穩(wěn)壓電路,所有在電壓穩(wěn)定性上雙磁較單磁會有明顯的優(yōu)勢!
目前最高端的就是DC-DC,先前說的磁放大電路,磁放大器是接著變壓器副邊,在肖特基整流管前面。但是DC-DC電路則是接在12V整流之后,也就是說5V和3.3V的取電都是來自12V,通過調(diào)整開關(guān)管的占空比(導(dǎo)通時間與周期之比)來調(diào)整輸出電壓,當(dāng)電路負(fù)載升高導(dǎo)致電壓下降時電路就會提高占空比把電壓拉回來,是一個閉環(huán)的反饋系統(tǒng),+12V、+5V和+3.3V的輸出也都是彼此獨立。
簡而言之,DC-DC相對于傳統(tǒng)的磁放大,在電壓穩(wěn)定性上更好,而且還有高效率,小型化,動態(tài)好的特點。當(dāng)然在成本和復(fù)雜度上也高于磁放大。
以下是一些帶有DC-DC電路的電源:
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酷冷至尊(CoolerMaster)GX750游戲電源
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骨伽(Cougar)LX600游戲電源
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振華(SUPERFLOWER)冰山金蝶GX650電源


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