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    上一期关于PC电源的课堂文章,我们给大家简单讲解了PC电源的接口,这部分的内容对于刚入门的PC用户来说是比较容易理解的,但是对于已经在折腾PC电源的玩家而言却是过于浅白,因此有不少网友给我们的小超哥留言,说希望能看到更多关于电源的专业知识。现在我们就满足大家的愿望,给大家逐步讲讲关于电源内部结构的二三事。


    海韵Prime 750 Titanium是一款典型的全桥整流架构PC电源

    今天要说的是PC电源中常见的半桥整流和全桥整流,关于这两个词语,相信不少对PC电源有所研究的玩家都会听过,只是半桥整流和全桥整流有些什么区别,哪一个效能更好,相信很多玩家都是一知半解。实际上半桥整流和全桥整流在PC电源中都是比较常见的设计,前者多见于主流级PC电源,而后者则是高功率电源的常客,因此有不少玩家会下意识的认为“全桥整流就是比半桥整流好”,但事实真的如此吗?这就要从两者的区别说起了。

    半桥整流、全桥整流以及整流桥都是些什么?

    说到全桥整流和半桥整流,我们就不得不说一下与之很接近的半波整流和全波整流。半波整流是指在整流过程中,交流波形的正半周或负半周其中之一会被消除,只有一半的输入波形会形成输出;全波整流则是指整流过程中交流波形会先转变为同一极性再进行整流,全部输入波形的都会形成输出。因此从能量利用率的角度来说,全波整流显然要优于半波整流。

    半波整流的优点是结构简单,在单相供应时仅需要一个二极体即可实现,但低下的效率和负载能力意味着其不适合用在大功率用途下;全波整流的结构虽然稍微复杂,但是其对能量的利用率更高,负载能力也比较强,因此很适合用在功率有一定需求的场合中。


    全桥整流和半桥整流的电路图示例

    而在PC电源里所使用的半桥整流和全桥整流,它们两者都属于全波整流,只是实现的方式不一样,并不存在着如半波整流和全波整流之间那种不可弥补的实力差距。全桥整流需要使用四只二极管,每一只是电桥的一个臂,首尾相接构成一个环,输入与输出不能对换;而半桥整流则只需要使用两只二极管,两者输出端相连,输入端则分别连在变压器的两端,从结构上来说比起全桥整流要更为简单。

    不过半桥整流需要使用中心抽头型的变压器,这样它才可以实现全波整流,全桥整流则无这个要求。而单从输出波形来说,半桥整流和全桥整流在输出波形上也是完全可以做到相同的,因此从结果来看,半桥整流和全桥整流并无太大差别。


    振华Leadex Gold 550W上所使用的半桥式整流桥

    至于整流桥就是指将半桥整流或全桥整流所用的二极管封装到一起后的一个元件,有分为全桥式整流管和半桥式整流桥,一般全桥式整流桥封装有4只二极管,外部有4只引脚,可直接实现全波整流;半桥式整流桥则封装有2个二极管,可用两只组成一个全桥整流电路以实现全波整流,也可以采用一个半桥式整流器配合中心抽头型变压器的方式实现全波整流。

    半桥整流和全桥整流都有啥优点和缺点?

    既然如此,那为什么半桥整流常用于主流级电源,而全桥整流则常见于高功率电源中呢?实际上虽然两者可以输出相同波形电压和电流,但是在整流过程中,两者所承担的反向电压和电流是不一样的。半桥整流输出电压的峰峰值只有输入电压的一半,因此在输出功率相同的情况下,半桥整流需要承担两倍于全桥整流的反向电压或者电流,因此半桥整流对二极管的规格有较高的要求。


    全桥整流的海韵Prime 750 Titanium需要使用4只主开关管

    而在后续电路的设计中,全桥整流需要使用4只主开关管,而半板桥整流则只需要两只,前者存在同时通断的问题,因此在驱动电路的设计上要花更多的心思;而后者则没有相关的顾虑,抗不平衡能力更强,在电路设计上是更加简单的。


    半桥整流的振华Leadex Gold 550W只需要使用2只主开关管

    另外在变压器的选择上,半桥整流所不仅需要中心抽头型的变压器,而且变压器的原边线径一般要粗一些,而全桥整流则需要线圈匝数更多一些。因此半桥整流和全桥整流虽然在理论上可以实现相同的效果,但是在输出功率相同的情况下,半桥整流的负担往往要更重一些,这也是为什么高功率的PC电源基本不会采用半桥整流的原因。

    总结:半桥整流和全桥整流各有所长

    最后我们简单总结一下半桥整流和全桥整流的区别:

    - 半桥整流只需要2只二极管,全桥整流需要4只;

    - 半桥整流实现全波整流需要使用中心抽头型变压器;

    - 输出功率相同的情况下,半桥整流所需要承受的反向电压或电流是全桥整流的2倍;

    - 半桥整流后续电路设计相对简单,全桥整流后续电路设计相对复杂;


    我们不能因为Leadex Gold 550W使用半桥整流就否定其是一款优秀电源

    我们不难看出,全桥整流虽然在整体设计上比较复杂,但由于自身可以适应高负荷场合,因此其很适合用在追求极致技术的旗舰级高功率PC电源上,以满足发烧级玩家的需求;而半桥整流虽然自身负荷会比较大,但由于后续电路设计更为简单,更容易控制故障率,因此其更适合用在讲究成本、效能、稳定性等综合性能的主流级产品中。

    当然半桥整流也好,全桥整流也好,它们在PC电源的设计和相关技术中也不过是冰山一角,我们不能简单地因为这个电源采用了半桥整流或者全桥整流就判定其品质的好坏,毕竟PC电源看到的是整体而不是某一部分的设计。关于相关的内容,未来我们还会陆续展开,有兴趣的玩家可以给小超哥留言(微信9501417),这位电源专家会给大家详细的解答。

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    已有 21 条评论,共 112 人参与。
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    • 游客  2019-05-14 18:33

      游客

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      阿道夫

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      22#

    • monaibo大学生 2019-02-09 16:20    |  加入黑名单

      更关键的一次侧你不关心,关心这无关痛痒的

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      21#

    • 文轩_p5aFr初中生 2017-08-03 20:40    |  加入黑名单

      游客

      厉害了,主流金牌电源一大半都是llc半桥,低瓦数电源几乎看不到全桥产品
      2017-05-25 23:04 已有1次举报
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    • 低瓦肯LLC半桥已经很良心的,你看航嘉之流还不是正激而已

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      20#

    • 游客  2017-05-30 16:36

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      19#

    • wusiyunfeng小黑屋 2017-05-27 18:21    |  加入黑名单

      游客

      毕竟一分钱一分货,不要指望500块钱以下的电源能好到哪去……
      2017-05-26 07:42 已有1次举报
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    • 其实700 900的性价比也很高。可能比500多的还要高啊

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      18#

    • 潘靖江编辑 2017-05-26 17:28    |  加入黑名单

      63047838 教授

      超能小编的水平不至于这么次吧,一次侧全半桥开关电路和二次侧整流电路完全是两个概念好吧,麻烦你去看看电路图再来发文章吧。你要是只能拿入门水平给小白普及下还是可以接受的,强行把自己都搞不清的东西乱七八糟的讲出来,不仅丢自己的人,还会害了别人
      2017-05-26 13:22 已有2次举报
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    • 关于你说的这些,其实我都是知道的,这次确实有点混淆了,这次本来是计划写一次侧的全半桥电路的,但是只想着内容上简单一些,因此讲得不够清晰

      未来我还会对二次侧的整流电路开一篇文章,在那里会给大家进行更详细的讲解

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      17#

    • 63047838教授 2017-05-26 13:22    |  加入黑名单

      超能小编的水平不至于这么次吧,一次侧全半桥开关电路和二次侧整流电路完全是两个概念好吧,麻烦你去看看电路图再来发文章吧。你要是只能拿入门水平给小白普及下还是可以接受的,强行把自己都搞不清的东西乱七八糟的讲出来,不仅丢自己的人,还会害了别人

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      16#

    • 游客  2017-05-26 11:31

      瞎扯,小编连模电的基础整流电路都没搞清

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      15#

    • 游客  2017-05-26 09:35

      Elwin 一代宗师

      正激电路除了低端几乎没人用了,即使是低端,现在也是成本更低的单磁放大电路更常见。损耗高,发热高是正激电路的缺陷,比那些金牌以上的全桥谐振电路,其实还是有劣势的
      2017-05-26 02:40 已有1次举报
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    • 连一次侧和二次侧电路都没搞清楚也敢出来评价好坏了

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      14#

    • 游客  2017-05-26 08:43

      说了半天,小编连半桥推挽跟半桥整流都分不清楚,上面截得图全是推挽部分,也不存在半桥整流桥,麻烦发之前线百度下知识再发好吧,这样会显得你很无知

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      13#

    • 我匿名了  2017-05-26 07:42

      游客

      双管正激结构缺点就是效率上不去,不符合现在节能的大趋势。舍得用好管子做成金牌的成本又上去不少,不过结构上确实没什么指摘的地方,从开关特性和输出特性看,双管结构确实完美。代表产品就是台达给antec代工的SG850
      PC电源比较均衡的结构其实是全汉之前推广过的有源箝位。。。
      2017-05-26 03:07 已有1次举报
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    • 毕竟一分钱一分货,不要指望500块钱以下的电源能好到哪去……

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      12#

    • 游客  2017-05-26 03:07

      Elwin 一代宗师

      正激电路除了低端几乎没人用了,即使是低端,现在也是成本更低的单磁放大电路更常见。损耗高,发热高是正激电路的缺陷,比那些金牌以上的全桥谐振电路,其实还是有劣势的
      2017-05-26 02:40 已有1次举报
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    • 双管正激结构缺点就是效率上不去,不符合现在节能的大趋势。舍得用好管子做成金牌的成本又上去不少,不过结构上确实没什么指摘的地方,从开关特性和输出特性看,双管结构确实完美。代表产品就是台达给antec代工的SG850
      PC电源比较均衡的结构其实是全汉之前推广过的有源箝位。。。

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      11#

    • Elwin一代宗师 2017-05-26 02:40    |  加入黑名单

      游客

      500W左右的双管+DC-DC的铜牌电源就蛮好的,结构成熟故障率低。
      2017-05-25 22:49 已有2次举报
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    • 正激电路除了低端几乎没人用了,即使是低端,现在也是成本更低的单磁放大电路更常见。损耗高,发热高是正激电路的缺陷,比那些金牌以上的全桥谐振电路,其实还是有劣势的

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      10#

    • 游客  2017-05-26 00:25

      游客

      500W左右的双管+DC-DC的铜牌电源就蛮好的,结构成熟故障率低。
      2017-05-25 22:49 已有2次举报
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    • 对头,这种结构的纹波,负载均衡之类的都不错。llc半桥 效率高,瓦数高,别的就不行了

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      9#

    • 游客  2017-05-25 23:51

      Prime 750的价格是Leadex Gold 550W的三倍了。。。

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      8#

    • 游客  2017-05-25 23:46

      请问图3图里”半桥式整流桥”是哪个,图4图5中开关管是哪个? 到底是“整流管”还是“整流桥”?同一篇文章使用的术语能不能统一下?

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      7#

    • 游客  2017-05-25 23:04

      游客

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      厉害了,主流金牌电源一大半都是llc半桥,低瓦数电源几乎看不到全桥产品

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      6#

    • 米线菌研究生 2017-05-25 23:02    |  加入黑名单

      游客

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      半桥LLC电源多如牛毛。

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      5#

    • 游客  2017-05-25 22:49

      500W左右的双管+DC-DC的铜牌电源就蛮好的,结构成熟故障率低。

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      4#

    • Elwin一代宗师 2017-05-25 21:51    |  加入黑名单

      全桥还是有优势的,首先二极管,变压器发热就要好于半桥,多数情况下负载更低,啸叫的可能性也更小。

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      2#

    • 游客  2017-05-25 21:37

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      1#

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