E X P
正努力加载中…
  • 编辑
  • 评论
  • 标题
  • 链接
  • 查错
  • 图文
  • 拼 命 加 载 中 ...

    对于PC硬件产品比较了解的玩家都知道,板卡产品的供电电路上都有着各种输入和输出滤波元件,一般是由电容和电感组成,为的就是给CPU以及GPU提供稳定和纯净电流。而从整台PC的角度来说,PC电源的作用其实与板卡上的供电电路相同,只是它的服务对象更多,直接从PC电源取电的元件就有主板、显卡、硬盘等硬件,因此PC电源输出的电流是否足够稳定和纯净,就可以说是整台PC是否稳定工作的关键。


    EMI滤波电路不仅仅是PC电源的输入滤波电路

    因此在PC电源也有着属于自己的输入和输出滤波电路,其中输出滤波电路主要由电容和电感组成,作用与板卡上的输出滤波电路没有本质的区别;而PC电源的输入滤波电路也叫做EMI滤波电路,它的组成和作用比起板卡上的要更为复杂一些,其甚至可以说是整台PC是否稳定工作的一个关键,因此关于PC电源EMI滤波电路的那些事,很是值得我们说一说。

    什么是EMI滤波电路?

    要了解EMI滤波电路,我们就要从“什么是EMI”开始。EMI的全称为Electromagnetic  Interference,即电磁干扰,它会伴随着电压、电流的作用而产生,可以沿着电路或者空气等介质进行传导,是一种对周边电子设备、电子系统甚至生物或其它物质是产生不良影响的电磁现象,因此EMI对我们PC硬件的稳定工作甚至是对我们个人的身体健康都有着很大的关系。


    PC电源上的EMI滤波电路(源自振华Leadex Gold 550电源)

    而EMI滤波电路就为了消除EMI而存在,它主要是利用电感元件和电容元件的特性来滤除在电力或者电子系统产生的信号-信号、电源-电源、信号-电源和电源-信号之间产生的EMI,确保整个电力或电子系统运转顺利的同时,不对外发出有害的电磁干扰,简单来说就跟我们常见的空气滤清器、鱼缸水过滤器等作用类似。

    对于PC电源来说,EMI滤波器是市电进入电源之后的首先经过的电路,其主要作用就是阻碍电网到电源以及电源到电网的EMI干扰,同时也可以起到抑制突波、保护电源的作用,是PC电源不可或缺的组成部分。

    EMI滤波电路主要由哪些元件组成?

    PC电源中的EMI滤波电路可以分为一级EMI滤波电路以及二级EMI滤波电路,也就是我们常说的“一级EMI”和“二级EMI”,其中前者一般放置在电源上的AC输入插座上,有直接把元件焊接在插座上的,也有制作成独立PCB再与插座连接的;而后者在多数是放置在PC电源的主PCB上,元件相比一级EMI滤波电路更多,同时也是电源保护系统的重要组成部分。


    海韵X-650电源的一级EMI与二级EMI电路组成

    当然并不是所有电源都会明显地区分“一级EMI”以及“二级EMI”,也有不少产品是把两者都整合到主PCB上的,不过目前大部分的产品还是会采用分离式的设计,这样既可以确保EMI滤波电路能够完全发挥作用,同时电源主PCB的布局也不会过于拥挤。


    图中左侧黄色方块为X电容,右侧两个蓝色元件为Y电容,中间白色磁环线圈为共模电感

    PC电源的一级EMI滤波电路主要由X电容和Y电容组成,X电容和Y电容都属于安规电容,其中X电容并接在火线和零线之间,块头通常比较大,负责滤除差模干扰;而Y电容则是在火线与地线之间以及零线与地线之间并接的电容,通常以成对的形式出现,负责滤除共模干扰。

    大部分的PC电源在都会采用一个X电容和一对Y电容组成一级EMI滤波电路,基本上这个属于主流的标准配置。而有部分产品会在这个基础上加入共模电感以增强EMI滤波作用,高端PC电源甚至会在这样的基础上增加接地金属罩以加强对EMI的防护效果,如海韵X-650电源就采用了类似这样的一级EMI滤波电路。


    海韵X-650电源的二级EMI滤波电路组成

    PC电源的二级EMI滤波电路则是在一级EMI滤波电路的基础上增添更多元件而来,除了X电容和Y电容外还会有共模电感和差模电感。共模电感(Common Mode Choke) 是拥有两个绕组的线圈,即上图中绿色磁环的电感线圈,其主要作用是抑制市电输入中的共模干扰,同时也抑制电源本身的共模干扰对外泄漏;而差模电感(Differential Mode Choke) 则是单个绕组的电感线圈,及上图中的黑色磁环线圈,其主要用于抑制市电输出中的差模干扰。

    当然二级EMI滤波电路的组成往往不止如此,以海韵X-650电源的二级EMI滤波电路为例,其差模电感的旁边有一个使用热缩套包裹的两脚直插元件,被称为MOV,即金属氧化物压敏电阻(Metal Oxide Varistor),它可以抑制输入电压的尖峰,可以起到防止输入电压过高以及雷击保护的作用。

    此外NTC即热敏电阻(Negative Temperature CoeffiCient Resistor)也是二级EMI滤波电路中的常见的元件 ,就是海韵X-650电源的二级EMI电路中位于共模电感旁边、采用热缩套包裹的墨绿色元件,具有常温下高电阻、随着自身温度提升阻值迅速减小的特性,电源在刚通电的时候NTC的温度往往与室温相当,自身呈高阻值, 可以限制电源主电容充电形成的冲击电流。

    由于NTC本质上是一个电阻,因此其多少会形成不必要的电流消耗,从而影响电源的转换效率。不过其在电源进入正常工作后,会因为自身通电而发热,随之阻值下降, 对电流的限制也会放宽,从而减少对电源效能的影响。不过部分追求高效率的电源会设法将NTC的影响降到最低,这就需要用到继电器了。

    在海韵X-650电源的二级EMI滤波电路中,位于NTC隔壁的白色方块元件即为继电器。继电器一般并联在NTC热敏电阻上,在开机前处于断开状态,因此在电源通电时是NTC热敏电阻在工作;而当电源进入正常工作状态后,继电器启动并导通,从而短路NTC热敏电阻,此时NTC热敏电阻不再工作,不再 消耗电流,也就不再发热,重新回到高阻态的模式下。

    继电器与NTC并联的设计可以在减少电流损耗的同时也提高 了PC电源的可靠性。对于追求效率的电源来说,NTC热敏电阻几瓦的损耗始终会降低电源的转换效率,而且对于关机后在短时间内再次开机的情况,如果没有继电器,处于高温下的NTC热敏电阻将无法发挥正常作用,因此继电器与NTC在高端电源中往往是配套使用,以达到“鱼与熊掌得兼”的效果。

    EMI滤波电路对PC电源以及其它PC硬件会产生什么影响?

    PC电源中EMI滤波电路本质上是一个低通滤波器,它可以滤除输入市电中的高频杂波,只让纯净50Hz的交流电进入后续的整流调压电路当中。同时它还可以降低市电中的共模和差模干扰,进一步提升输入电流的纯净度,以确保电源的稳定工作。


    没有EMI滤波电路的山寨电源等于没有任何保护

    此外PC电源的EMI电路还可以起到保护电源的作用,EMI滤波电路中的MOV以及NTC可以抑制市电输入中的突发电压和突发电流,避免后续电路元件因为电压或电流的冲击而烧毁,可以说是PC电源乃至整台PC的第一道防线。


    正常的电源产品,一级EMI滤波与二级EMI滤波都是完整的

    除此之外,EMI滤波电路还可以抑制电源自身对外发出EMI电磁干扰。由于电子系统包括各种高频信号线、集成电路的引脚以及各类接插件等都可以成为具有天线特性的辐射干扰源,能发射电磁波并影响 其它系统或本系统内其他子系统的正常工作,因此电源在正常工作时也是会对外辐射电磁波,并可能干扰其他PC硬件的正常运行,此时EMI滤波电路就可以降低PC电源的EMI,从而保护其它PC硬件不受干扰。

    同时由于EMI还会延导线传播,因此其还会从电源内部沿着电源线进入电网,从而影响电网中其它电子设备的工作,而EMI滤波电路也可以抑制PC电源对电网的影响,确保自身不会对电网产生污染。

    因此我们在选购PC电源的时候,选择EMI滤波电路完整的产品是非常重要的,一来可以确保电源自身稳定工作,二来可以确保电源不会影响其它硬件的正常工作。如果玩家对如何选择适合自己的电源有困惑,大家可以加小超哥(ID:9501417)微信,对于PC电源的选择他可是我们评测室中的专家

    ×
    热门文章
    1NASA毅力号探测器搭载与iMac G3同款CPU:这个新闻有很多话题可以聊
    2AMD Radeon RX 6700 XT首秀,Ryzen 3000系列将支持Smart Access Memory
    3AMD将会在3月17日正式发布Radeon RX 6700 XT,比原计划提前一天
    4技嘉AORUS 15G游戏本评测:携RTX 3070带来均衡完美的轻薄游戏体验
    5魅族正式发布魅族18系列5G旗舰手机,搭载0广告0推送0预装的Flyme 9系统
    6中芯国际与ASML签订12亿美元订单,除了EUV光刻机其他都能买
    7索尼确认PlayStation Store停止租售电影和电视节目,将会更专注于游戏
    8AMD Fidelity Super Resolution将会是跨平台可用,未知实际推出时间
    9受暴风雪影响的德州晶圆厂目前还未恢复生产,芯片短缺会更严重
    已有 12 条评论,共 32 人参与。
    登录快速注册 后发表评论
    • 文轩_p5aFr初中生 2017-08-03 19:47    |  加入黑名单

      说真的,这节课堂讲的挺重要和挺好的

      支持(0)  |   反对(0)  |   举报  |   回复

      12#

    • 文轩_p5aFr初中生 2017-08-03 19:46    |  加入黑名单

      游客

      那个振华的电源就已经缩水一个主电容啦
      2017-04-27 20:25
    • 支持(1)  |   反对(0)  |   举报  |   回复
    • 缩不缩不是看个数,是看瓦数对应的容量,希望这点智商你能有

      支持(2)  |   反对(0)  |   举报  |   回复

      11#

    • 文轩_p5aFr初中生 2017-08-03 19:43    |  加入黑名单

      游客

      他说的没错。PCB上多预留一个主电容空焊位,振华缩成本不憨,但是EVGA用同一个PCB方案,两个主电容都焊上了
      2017-04-29 12:20
    • 支持(0)  |   反对(0)  |   举报  |   回复
    • 你别乱说,这是不同瓦数通用PCB。这图是振华G系列的550或650,对应是EVGA的G2系列的550和650,都是只上了一个主电容,不懂别来装。你是拿个EVGA的850W和人家振华的550W比,说人家缩了,这公允吗?

      支持(2)  |   反对(0)  |   举报  |   回复

      10#

    • 游客  2017-05-18 23:45

      23333

      支持(0)  |   反对(0)  |   举报  |   回复

      9#

    • 我匿名了  2017-04-29 12:20

      zx353 博士

      你连脑子都缩水了吧。。看不懂还好意思喷别人缩水。
      2017-04-28 08:29
    • 支持(4)  |   反对(1)  |   举报  |   回复
    • 他说的没错。PCB上多预留一个主电容空焊位,振华缩成本不憨,但是EVGA用同一个PCB方案,两个主电容都焊上了

      支持(0)  |   反对(0)  |   举报  |   回复

      8#

    • Caroys教授 2017-04-29 00:37    |  加入黑名单

      这个……不是电子专业的看得都是一头雾水吧……超能课堂其实不用这么专业的,讲点通俗的就好了。

      支持(0)  |   反对(5)  |   举报  |   回复

      7#

    • 游客  2017-04-28 12:22

      一级二级EMI电路是以LC滤波电路的个数计算的,而不是是否装在进线口来判别有没有一级EMI,没有一级EMI哪来二级EMI?这是一个由来已久的认知错误,希望大家能够纠正观点。而把一级EMI装在入线口是为了尽早滤除高频杂波,不然其他元件会更多的吸收尖峰杂波再来的高频电磁辐射而影响稳定性

      支持(2)  |   反对(0)  |   举报  |   回复

      6#

    • zx353博士 2017-04-28 08:29    |  加入黑名单

      游客

      那个振华的电源就已经缩水一个主电容啦
      2017-04-27 20:25
    • 支持(1)  |   反对(0)  |   举报  |   回复
    • 你连脑子都缩水了吧。。看不懂还好意思喷别人缩水。

      支持(4)  |   反对(1)  |   举报  |   回复

      5#

    • 游客  2017-04-27 20:57

      最近天天学低通滤波器,头痛,考试药丸啊,咋办

      支持(1)  |   反对(0)  |   举报  |   回复

      4#

    • 我匿名了  2017-04-27 20:25

      那个振华的电源就已经缩水一个主电容啦

      支持(1)  |   反对(0)  |   举报  |   回复

      3#

    • 游客  2017-04-27 19:13

      这期不是很早就做过吗

      支持(0)  |   反对(0)  |   举报  |   回复

      2#

    • 游客  2017-04-27 18:29

      最好给1下 :
      大部分的PC电源在都会采用一个X电容和一对Y电容组成一级EMI滤波电路
      这部分的电路原理图让不熟悉这部分的人更好的了解它们在电路中的位置和作用

      支持(2)  |   反对(0)  |   举报  |   回复

      1#

    登录 后发表评论,若无帐号可 快速注册 ,请留意 评论奖罚说明
    为你推荐