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[其他] 淺談DC-DC模塊在主機電源中的作用

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。其中電源拓撲結構影響了電源的轉換效率,動態能力,穩定性等種種方面。拓撲簡單的理解就是電源的架構,但是拓撲結構與電源的功率沒有固定搭配關系。并且拓撲結構在分類上是十分細致的,就好像一個樹狀圖,大類上分為正激,全橋,半橋。導致在現在的現行的產品中,很少有明確標注電源拓撲的產品,往往只寫了大類的拓撲結構。

      在金牌以上電源經常會采用DC-DC模塊,用來進一步提高電源的轉換效率。金牌的威力相比大家也都知道,那都是真正高端產品的標配。
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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構。雙管正激不僅采用了主動PFC提升了轉換效率之外,當開關管關斷時,兩個開關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,既能夠實現高效率也能讓電源實現穩定的輸出,尤其是寬電壓輸入電源多采用這種結構。
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在電源低壓側使用了DC-DC模塊,DC-DC模塊輸出相比普通變壓器變壓輸出在高負載和負載有落差時都可以保持很好的穩定輸出。DC-DC模塊很容易辨別出來,多數DC-DC模塊都是在電源二次側電路部分,并且都是用兩個PCB版豎起來放置。
DC-DC方案對比磁放大結構在設計上更為復雜,但整體性能要優秀得多,尤其電壓穩定型和轉換效率方面,磁放大特別單路磁放大結構,在交叉負載或者2種負載情況下存在死區電壓,也就是電壓遠遠偏離正常±5%規范要求,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,這種主要發生在系統深度睡眠。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控制器調節穩壓。因為要同時兼顧5V和12V兩組電壓,所以這兩路的穩壓效果會差一些!
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雙磁方大指的是3.3V和5V分別由磁放大電路穩壓,12V由pwm控制器調節。因為PWM單獨調節12V電壓,而5V和3.3V都有單獨的穩壓電路,所有在電壓穩定性上雙磁較單磁會有明顯的優勢!
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,通過調整開關管的占空比(導通時間與周期之比)來調整輸出電壓,當電路負載升高導致電壓下降時電路就會提高占空比把電壓拉回來,是一個閉環的反饋系統,+12V、+5V和+3.3V的輸出也都是彼此獨立。
簡而言之,DC-DC相對于傳統的磁放大,在電壓穩定性上更好,而且還有高效率,小型化,動態好的特點。當然在成本和復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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