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[电源技术] 电源节能双管正激拓扑结构的研究

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admin 发表于 2014-4-4 14:40:53 | 显示全部楼层 |阅读模式

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近期令人瞩目的新款航嘉多核R80电源,除了集低价、节能、稳定、低噪音等特点于一身外,令玩家们感兴趣的恐怕还有“双管正激”这一先进的拓扑架构。事实上,不但多核R80采用双管正激,即将在夏季上市的新版多核X2、DH8R85F1等多核全系列电源也将采用这一先进的技术。此外,台系代工大厂也在较早前进入了“正激”时代。采用究竟什么是“双管正激”,它对消费者来说是喜还是悲呢?

“双管正激”和“半桥”的作用:

无论先进的“正激”拓扑还是成熟但稍显落后的“半桥”拓扑,在电源内部中都扮演“开关电路”的角色。它的作用是把“高压直流电”转换为“低压直流电”(再经过整流滤波后便是CPU、硬盘等硬件使用的 5V、 12V等电流)。我们知道,电源在工作时其内部会发热,导致电能不能100%被CPU等硬件利用,而电能损耗则主要发生在“开关电路”部位。因此,“开关电路”设计、用料的好坏直接决定着电源转换效率的高低。

如何判断“双管正激”还是“半桥”:

要知道电源采用哪种拓扑架构,最简单的方法是拆开电源的外壳,观看变压器的数量即可。但对于众多普通消费者来说,这种方法就勉为其难了。此时比较可靠的方法即是选择大厂产品,特别是通过了80 认证的大品牌电源,例如航嘉多核R80等。

当然,有一定动手能力的玩家就可自行拆卸电源外壳进行判断在两块散热铝片之间的三个变压器可看作是半桥拓扑的标志

拆过电源的玩家应该对两块散热片之间的变压器有印象。传统电源多采用半桥拓扑,其标志是在两块散热铝片中间依次排开三个变压器。

散热片之间只有两个变压器,可看作双管正激结构的标志300W-400W

“双管正激”为何取代“半桥”?

包括已经上市的新版多核R80和冷钻win7等,越来越多主流电源采用“双管正激”,那么为何“半桥”遭到抛弃?要回答这个问题,必须先了解两种拓扑架构的优劣。

从传统电源的生产和技术来看,“半桥”拓扑更为简单、技术成本更低。这也是“半桥”电源长期统治DIY主流市场的原因。但随着近年来人们对80 节能产品的需求日益剧增,低碳、环保产品逐渐成为社会价值趋势,“半桥”不利于提升电源转换效率的劣势便暴露无疑,特别是在300W以上功率电源上,要让电源保持80%以上的转换效率无疑是一道技术门槛。

和“半桥”正好相反,“双管正激”在自身技术研发和生产上都有一定门槛,导致产量较小的电源厂不敢贸然采用它,否则就很可能陷入成本高居不下的境地。但只要有产量保证,较高的技术研发成本自然容易消化。此外,“双管正激”所采用的两个MOS管更利于在300W-400W阶段提升转换效率,不会像“半桥”的三极管那样提升自身发热量、降低转换效率。

除了成本和转换效率外,“双管正激”的另一大优点便是安全性更高。“半桥”采用的是电压缓和保护机制,当电压达到超过预定值时,电源便启动自动断电保护。但电压缓和保护机制的缺点是反应不及电流缓和保护机制迅速,对电脑硬件有潜在隐患。而“双管正激”则采用电流缓和保护机制,只要电流超过预定值时即会断电保护。

随着低碳、环保成为主流价值观,市场对节能、通过80 的电源需求将会进一步加大。而先进的“双管正激”正是最具成本优势和技术优势的80 方案,特别是对于产能达到较大规模的品牌更是如此。反过来说,在众多假冒80 电源充斥的市场,双管正激也是判断电源是否节能的办法之一。
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