PC電源中的輸入保護(hù)具體措施是什么吶?
PC機(jī)能夠正常運(yùn)作前提是供電系統(tǒng)安全,PC電源作為整機(jī)的供電模塊,PC電源的重要性不言而喻,想要整機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行,一款輸出穩(wěn)定的PC電源是必不可少的。然而作為主機(jī)中里唯一與市電直接連接的硬件,PC電源需要在各種輸入環(huán)境都保持相對(duì)一致的輸出,因此其承擔(dān)的壓力可能比我們想象的還要大,因此為了保證自身與其他硬件的供電安全,PC電源是采取了各種各樣的保護(hù)措施。今天我們就來(lái)看看,這些保護(hù)措施都有什么?
輸入保護(hù)
作為PC供電安全第一道關(guān)卡,PC電源從輸入到輸出都具備著各式保護(hù)措施,大體上可以分為輸入保護(hù)和輸出保護(hù)兩類,其中輸入保護(hù)的作用就是當(dāng)外界交流輸入出現(xiàn)異常的時(shí)候,PC電源可以及時(shí)切斷輸入,以最小的代價(jià)來(lái)保障電源以及其他硬件的安全。
輸入異常可以總結(jié)為“超出正常工作所需的電壓或電流”,比較常見(jiàn)的現(xiàn)象就是短路、浪涌電流和浪涌電壓。引發(fā)短路的原因很多,例如意外進(jìn)水和灰塵累積等等。而應(yīng)對(duì)短路的保護(hù)器件首先當(dāng)然是電源的保險(xiǎn)管了,由于電源內(nèi)部短路時(shí),輸入電流會(huì)變得極大,遠(yuǎn)超保險(xiǎn)管可以承受的電流,因此保險(xiǎn)管會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)熔斷,從而斷開(kāi)PC電源的供電輸入。
電源的輸入保護(hù)通常布置在一級(jí)與二級(jí)EMI電路中(電源為安鈦克HCG850 Extreme)
一般來(lái)說(shuō)PC電源的保險(xiǎn)管都是一次性的,燒斷之后必須進(jìn)行拆機(jī)更換才能重新投入使用。這種設(shè)計(jì)其實(shí)是非常合理的,因?yàn)镻C電源的保險(xiǎn)管會(huì)熔斷,通常是因?yàn)镻C電源內(nèi)部的短路而非外部因素,這種情況下單純換一個(gè)保險(xiǎn)管就繼續(xù)使用的話,可能會(huì)造成更大的危險(xiǎn),因此返廠檢修才是最好的方案。
而對(duì)付浪涌電流和浪涌電壓的產(chǎn)生就比較復(fù)雜了,可能是因?yàn)槔讚粢l(fā)的,但更多的可能性會(huì)是開(kāi)機(jī)瞬間產(chǎn)生的強(qiáng)脈沖引發(fā)的。浪涌可以在一瞬間燒壞電路,致使電源無(wú)法正常工作,因此想要保護(hù)電源不在浪涌中損壞,那就必須要有抑制浪涌的電路。
綠色的圓形器件就是NTC,旁邊是其配套的繼電器(電源為安鈦克HCG850 Extreme)
目前可以抑制浪涌的器件主要是NTC與MOV,NTC(Negative Temperature Coefficient)是會(huì)隨著自身溫度上升而逐漸降低電阻的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。當(dāng)PC電源進(jìn)入工作狀態(tài)的瞬間,其輸入電路中會(huì)產(chǎn)生比正常工作所需電流高出許多倍的浪涌電流,而此時(shí)串聯(lián)在電路中的NTC處于冷卻狀態(tài),自身阻值最高,因此其可以抑制電路中過(guò)大的電流,從而保護(hù)其電源的后續(xù)電路及負(fù)載。
而隨著電源的正常工作,NTC的溫度也會(huì)不斷提升,自身阻值逐漸降低,不再影響電流的通過(guò)。而在關(guān)機(jī)之后,NTC會(huì)恢復(fù)至冷卻狀態(tài),再度以高阻態(tài)來(lái)確保電源在下一次開(kāi)機(jī)中不會(huì)被浪涌電流破壞。
不過(guò)由于NTC的冷卻需要一段時(shí)間,如果在關(guān)機(jī)后短時(shí)間里再度開(kāi)機(jī),NTC很可能會(huì)失去抑制浪涌電流的能力。因此現(xiàn)在不少PC電源都會(huì)在NTC旁邊并連一個(gè)繼電器,在電源進(jìn)入正常工作狀態(tài)后短路NTC,被短路的NTC將不再有電流經(jīng)過(guò),自身溫度就會(huì)下降,重新回到高阻態(tài)。同時(shí)這樣的設(shè)計(jì)也有利于提升電源的轉(zhuǎn)換效率,畢竟這相當(dāng)于電路中減少了一個(gè)電阻(低阻態(tài)的NTC也還是電阻,同樣會(huì)消耗能量)。
MOV亞敏電阻與保險(xiǎn)管(電源為安鈦克HCG850 Extreme)
MOV則是Metal Oxide Varistor,也就是金屬氧化物壓敏電阻,是壓敏電阻里比較常見(jiàn)的一種。壓敏電阻主要用來(lái)對(duì)付浪涌電壓,一般來(lái)說(shuō)會(huì)與被保護(hù)器件或裝置并聯(lián)使用,最大特點(diǎn)是其兩端電壓低于額定值時(shí),其內(nèi)部電阻會(huì)比較大,而當(dāng)兩端電壓超過(guò)額定值后,其阻值會(huì)迅速變小,這樣就使得流過(guò)它的電流激增。因此當(dāng)壓敏電阻的兩極間出現(xiàn)浪涌電壓的時(shí)候,壓敏電阻就可以將電壓鉗位到一個(gè)相對(duì)固定的電壓值,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)后級(jí)電路的保護(hù)。
而除了NTC與MOV外,部分高端電源為了進(jìn)一步抑制浪涌電流和浪涌電壓,還會(huì)用上TVS((Transient Voltage Suppressor,瞬態(tài)抑制二極管)和氣體放電管,當(dāng)浪涌到來(lái)之時(shí),TVS首先啟動(dòng)將浪涌電壓控制在一定水平內(nèi),然后NTC和MOV會(huì)再進(jìn)行第二次的控制,進(jìn)一步抑制浪涌電流和浪涌電壓,隨后激活氣體放電管,盡可能地消除浪涌。當(dāng)然這個(gè)是比較理想的狀態(tài),目前TVS與氣體放電管基本上是高端電源的專屬,只有NTC和MOV才稱得上是PC電源的標(biāo)配。





