《电源专业基础知识》

电源基础知识系列学习一、了解电阻的分类及特性电阻是最基本的电子元器件之一，它在电源中的应用和其他场合中的应用没有太多的区别，所以考虑的问题点也基本上一样。

但为了设计好一个电源，我们有必要掌握对电阻各种类型和特性。

碳膜电阻“碳膜复合”电阻最初是用固体复合材料制成的，但现在采用更多的是在绝缘芯上使用沉积碳膜制成。

电阻值范围可以从小于1Ω到大于10MΩ，承受的功率水平也可以1/8~5W。

碳是一种良好的导电体，将它与诸如陶瓷之类的非导电材料混合时，可以制成各种阻值的电阻，这些电阻稳定性好，成本低。

随着半导体集成度的提高，半导体厂商也倾向于将更多的电阻加入到集成电路中，尽管这使电阻的使用数量在减少，但电子电路中电阻还是普遍在的。

并且，在一些需要编程电压大小、进行阈值设定和增益调节的模拟电路中，它们仍然十分关键。

现在随着生产自动化的普及，为了与自动化表面贴装生产技术(SMT)兼容，电阻通常更多的是以更小的贴片(SMD)形式制造的。

金属膜电阻电阻也可以通过真空沉积，将各种金属以圆柱或片状形式沉积在陶瓷基底上制成金属膜电阻。

这种技术比碳复合材料制造的电阻呈现更高的稳定性更高的精度、更低的噪音和温度系数，但是成本却要高出碳膜技术不少。

并且阻值可以在制造过程中进行激光微调，达到0.1%的精度等级，而温度系数范围可以在5~25ppm/℃(1ppm，即为百万分之一)。

其他类型电阻对于大功率、大电流的电源，会用到各种材料和封装形式的绕线电阻。

这些电阻在电源中的一个常见应用是作为电流分流器，它们的阻值非常低。

用于获得较小压降(通常低于100mV)来间接测量电流。

用绕线形成电阻有可能引入寄生串联电感，这会对具有快速变化的电流产生负面影响，如产生干扰或是导致测量不准确，然而，可以利用双向绕线寄生电感相互抵消的原理，双向绕线电阻可以很大程度上消除这种影响。

如果需要非常低阻值的电阻时，可以利用印刷电路板(PCB)中铜箔走线阻抗构成电阻，但是设计时必须考虑到铜很大的正温度系数，铜箔走线的电流处理能力也存在相同的缺陷。

电源基础必学知识点1. 电源的基本概念：电源是将其他形式的能量（如机械能、化学能、太阳能等）转化为电能的设备或装置。

它提供电流和电压，用于驱动各种电子设备和系统。

2. 直流电源和交流电源：根据输出电流的波形，电源可以分为直流电源和交流电源。

直流电源输出的电流波形为直流（稳定的电压值），而交流电源输出的电流波形为交替变化的正负半周期。

3. 电源的电压与电流：电源的电压是指电源输出的电压大小，单位为伏特（V）。

电源的电流是指电源输出的电流大小，单位为安培（A）。

4. 电源的效率：电源的效率是指电源输出的电能与输入的能量之间的比率。

通常用百分比表示，效率越高，电源的能量转化效率越高。

5. 电源的稳定性：电源的稳定性指的是在负载变化、输入电压变化等情况下，输出的电压和电流能否保持稳定。

稳定性好的电源能够在负载变化或输入电压波动时保持输出电压和电流的稳定性。

6. 电源的输出功率：电源的输出功率是指电源输出的电能的大小，单位为瓦特（W）。

输出功率越大，电源能够驱动的负载越大。

7. 电源的保护功能：优质电源设备通常具备多种保护功能，如过流保护、过压保护、欠压保护、短路保护等。

这些保护功能能够保护电源和负载设备免受损害。

8. 电源的类型：常见的电源类型包括线性电源和开关电源。

线性电源通过变压器将输入的交流电压降压后，经过整流滤波等处理得到稳定的直流电压。

开关电源则通过开关电源电路的控制，将输入的交流电压转换为直流电压。

9. 电源的选择：根据具体需求，选择适合的电源是很重要的。

考虑的因素包括输出功率、稳定性、效率、保护功能、成本等。

10. 电源的应用：电源广泛应用于各种电子设备和系统中，如计算机、通信设备、工业设备、家用电器等。

具体应用的电源类型和参数要根据具体需求来确定。

电源基础知识(总4页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除电源基础知识一、基础概念1、电流：把单位时间里通过导体任一横截面的电量叫做电流强度，简称电流。

通常用字母 I表示，它的单位是安培（A）。

2、电压：电压（voltage），也称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。

其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。

电压的国际单位制为伏特（V，简称伏），常用的单位还有毫伏（mV）、微伏（μV）、千伏（kV）。

3、电势差：电荷q 在电场中从A点移动到B点，电场力所做的功WAB与电荷量q 的比值，叫做AB两点间的电势差（AB两点间的电势之差，也称为电位差），用UAB表示，则有公式：4、欧姆定律：U=IR（I为电流，R是电阻）但是这个公式只适用于纯电阻电路串联电路电压规律：串联电路两端总电压等于各部分电路两端电压和。

公式：ΣU=U1+U2串联电路中：电流：I总=I1=I2....=In （串联电路中，电路各部分的电流相等）并联电压之特点，：支压都等电源压，U=U1=U2并联电路中：I总=I1+I2....+In（并联电路中，干路电流等于各支路电流之和）5、功率：功率是指物体在单位时间内所做的功的多少，即功率是描述做功快慢的物理量。

功的数量一定，时间越短，功率值就越大。

求功率的公式为功率=功/时间。

功率表征作功快慢程度的物理量。

单位时间内所作的功称为功率，用P表示。

故功率等于作用力与物体受力点速度的标量积。

6、电功率计算公式：P=W/t =UI，公式中的P表示功率，单位是“瓦特”，简称“瓦”，符号是W。

1KW=1000W。

7、功率因素：功率因数，是用来衡量用电设备（包括：广义的用电设备，如：电网的变压器、传输线路，等等）的用电效率的数据。

电源基本知识一、电源的定义与作用电源是指将一种能量形式转化为电能供给电器设备使用的装置。

在电子设备中，电源起着将交流电转化为直流电，提供稳定电压和电流的作用。

电源是电子设备正常工作的基础，也是保障电子设备安全运行的重要组成部分。

二、电源的分类根据电源的输出特性和工作原理，电源可以分为线性电源和开关电源两大类。

1. 线性电源线性电源是一种将交流电转换为直流电的电源，它通过变压器将交流电转换为低压交流电，再经过整流、滤波、稳压等电路处理，得到稳定的直流电输出。

线性电源具有输出电压稳定、噪声低、抗干扰能力强等特点，但效率较低，体积较大，适用于对输出质量要求较高的场合。

2. 开关电源开关电源是一种利用开关管和变压器等元件实现电能转换的电源。

开关电源通过快速开关的方式将输入电源的直流电转换成高频脉冲，再经过变压器、整流、滤波、稳压等电路处理，最后得到稳定的直流电输出。

开关电源具有效率高、体积小、重量轻等优点，但输出波形不纯，噪声较多，较不适合对输出质量要求较高的场合。

三、电源的基本参数1. 输出电压输出电压是电源提供给负载的电压值，通常以直流电压表示。

电源的输出电压应符合负载设备的要求，过高或过低的输出电压都会影响设备的正常工作。

2. 输出电流输出电流是电源提供给负载的电流值，通常以安培（A）为单位。

电源的输出电流应满足负载设备的工作电流需求，过大或过小的输出电流都可能导致设备无法正常运行。

3. 输出功率输出功率是电源提供给负载的功率值，通常以瓦特（W）为单位。

电源的输出功率应满足负载设备的功率需求，过小的输出功率可能无法满足设备的工作要求。

4. 效率电源的效率是指输入和输出之间的能量转换效率，通常以百分比表示。

效率越高，电源的能量损耗越小，对环境也更加友好。

5. 稳定性电源的稳定性是指在负载变化或外部干扰的情况下，输出电压和电流的稳定程度。

稳定性好的电源能够保证负载设备的正常工作，减少对设备的损害。

四、常见电源故障及解决方法1. 输出电压不稳定可能原因：电源负载过重、电源内部元件老化、输入电压波动等。

电源基础知识-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN电源基础知识一、基础概念1、电流：把单位时间里通过导体任一横截面的电量叫做电流强度，简称电流。

通常用字母 I表示，它的单位是安培（A）。

2、电压：电压（voltage），也称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。

其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。

电压的国际单位制为伏特（V，简称伏），常用的单位还有毫伏（mV）、微伏（μV）、千伏（kV）。

3、电势差：电荷q 在电场中从A点移动到B点，电场力所做的功WAB与电荷量q 的比值，叫做AB两点间的电势差（AB两点间的电势之差，也称为电位差），用UAB表示，则有公式：4、欧姆定律：U=IR（I为电流，R是电阻）但是这个公式只适用于纯电阻电路串联电路电压规律：串联电路两端总电压等于各部分电路两端电压和。

公式：ΣU=U1+U2串联电路中：电流：I总=I1=I2....=In （串联电路中，电路各部分的电流相等）并联电压之特点，：支压都等电源压，U=U1=U2并联电路中：I总=I1+I2....+In（并联电路中，干路电流等于各支路电流之和）5、功率：功率是指物体在单位时间内所做的功的多少，即功率是描述做功快慢的物理量。

功的数量一定，时间越短，功率值就越大。

求功率的公式为功率=功/时间。

功率表征作功快慢程度的物理量。

单位时间内所作的功称为功率，用P表示。

故功率等于作用力与物体受力点速度的标量积。

6、电功率计算公式：P=W/t =UI，公式中的P表示功率，单位是“瓦特”，简称“瓦”，符号是W。

1KW=1000W。

7、功率因素：功率因数，是用来衡量用电设备（包括：广义的用电设备，如：电网的变压器、传输线路，等等）的用电效率的数据。

功率因数的定义公式：功率因数＝有功功率/视在功率。

电源基础知识电源的基本参数四、电源的基本参数1电压2输⼊电压就是市电电压。

国内电压是220V，但电⽹电压并不是时刻稳定在220V，⽽是有⼀定的波动。

采⽤被动PFC 的电源，可以适应的电⽹电压⼀般是在180~264V 之间，当电压突然降低到180V 以下时，电源会出现重新启动的现象；电压偏⾼，则会导致电源保险烧毁。

第15 页部分电源可以承受电压的缓慢下降，甚⾄电压缓降到180V 以下时，也可以正常⼯作，但此时电源的负载能⼒也将下降，难以达到额定功率的输出。

采⽤了主动PFC 电路的电源，适应电压可以扩⼤到90~264V，在此区间均可正常使⽤。

需要指出的是，不是所有主动PFC 电源，都是宽电压设计。

4.1.2 输出电压就是电源输出给电脑使⽤的直流电压。

ATX 电源输出的直流电压有+5V、+12V、-12V 、+5VSB、+3.3V。

同样，电源所输出的直流电压也会有⼀定的波动。

我们允许输出电压有⼀定的波动，但不能超过INTEL 所界定的范围，正电压允许在基准值上下5%之内波动，⽽负电压允许在上下10%之内波动，如+5V 的正常范围是4.75~5.25V，⽽-12V 的正常范围是-10.8~-13.2V 。

要求电源在空载、轻载、典型负载与满载状态下，各路输出电压均在允许范围内。

当超过此范围，电脑运⾏就有可能出现问题。

检测电源的输出电压需要使⽤万⽤表等设备，软件检测的结果往往并不精确。

电源输出电压的稳定性，是电源的⼀个重要指标，但绝不是判断⼀款电源优劣的唯⼀指标。

电源性能指标⾮常繁多，电压的稳定性只是其中⼀项。

只要电源输出在合理的范围内，对电脑配件都不会造成负⾯影响，这时电压的波动范围在1%和5%的意义是⼀样的，过分地关注波动的⼤⼩是不必要的。

但波动的相对⼤⼩，侧⾯反映了电源的负载能⼒，波动率相对越⼩的电源，其实际的最⼤输出功率可能越⼤，毕竟，输出电压超出规定范围时的输出功率是没有益处的。

相对来说，电压偏⾼⽐电压偏低更具有危险性，电压偏低⾄多引起电脑⼯作的不正常，⽽电压偏⾼则可能烧毁硬件。

电源基础知识一、基础概念1、电流：把单位时间里通过导体任一横截面的电量叫做电流强度，简称电流。

通常用字母I表示，它的单位是安培（A）。

2、电压：电压（voltage），也称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。

其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。

电压的国际单位制为伏特（V，简称伏），常用的单位还有毫伏（mV）、微伏（μV）、千伏（kV）。

3、电势差：电荷q 在电场中从A点移动到B点，电场力所做的功WAB与电荷量q 的比值，叫做AB两点间的电势差（AB两点间的电势之差，也称为电位差），用UAB表示，则有公式：Uab=Wabq4、欧姆定律：U=IR（I为电流，R是电阻）但是这个公式只适用于纯电阻电路串联电路电压规律：串联电路两端总电压等于各部分电路两端电压和。

公式：ΣU=U1+U2串联电路中：电流：I总=I1=I2....=In （串联电路中，电路各部分的电流相等）并联电压之特点，：支压都等电源压，U=U1=U2并联电路中：I总=I1+I2....+In（并联电路中，干路电流等于各支路电流之和）5、功率：功率是指物体在单位时间内所做的功的多少，即功率是描述做功快慢的物理量。

功的数量一定，时间越短，功率值就越大。

求功率的公式为功率=功/时间。

功率表征作功快慢程度的物理量。

单位时间内所作的功称为功率，用P表示。

故功率等于作用力与物体受力点速度的标量积。

6、电功率计算公式：P=W/t =UI，公式中的P表示功率，单位是“瓦特”，简称“瓦”，符号是W。

1KW=1000W。

7、功率因素：功率因数，是用来衡量用电设备（包括：广义的用电设备，如：电网的变压器、传输线路，等等）的用电效率的数据。

功率因数的定义公式：功率因数＝有功功率/视在功率。

有功功率，是设备消耗了的，转换为其他能量的功率，单位为KVA。

无功功率，是维持设备运转，但是并不消耗的能量。

A：电源的基本概念1.直流电源的用途及产生方法：所有由有源电子原件构成的电子设备，都必须有直流电源供电，所以大多情况下，电源供应器，适配器都是直流电源供应器。

直流电源的来源：a:化学能量转换，如各种电池。

b:物理化学能量转换，如太阳能电池等。

c:电源转换器：AC-DC converterDC-DC converter其它电源转换器为：DC-AC, converter, inverter2.电源最基本的功能功率，稳压电源输出功率（或更切实地说是功率密度）的大小，往往决定电源（converter）的形式，例:a:整流电源：稳压、功率要求低。

b:线性稳压电源：功率（密度）小。

c:开关电源：功率密度大。

3.电容器、电阻器4.晶体二极管、三极管5.MOSFET.6.变压器和电感a:电磁感应b:磁性材料c:变压器工作原理B. 开关电源工作原理：1. 2种基本电路形式（拓扑）及工作原理。

C.PC电源：1.PC电源发展过程：a: AT电源b: ATX电耗c: ATX 12V(P4)电源2.PC电源延生产品a: SSI(服务器电源)b: Redundance（冗余电源）c: 工控机电源3.PC电源的电路形式a: Halt bridgeb: Forwardc: DUAL MosFet Forward 4.PC电源主要技术性能参数a:功率、电流分配例：180W SFX 12V电源T4 PWR-OK Rise time : T4≤10msT5 Hold-up time : T5≥16msT6 Power-down warning P.F :T6≥1msc:输出电压调节范围(Regulation)和纹波噪声(Ripple/noire)d:动态响应(Dynamic)e:效率（Efficiency）f:电磁兼容性（EMC）○1体导干扰（Conduction）○2辐射干扰(Radiation)○3谐波电流(Current Harmonic)5.功率因素调整（控制）（PFC）a:主动式A PFC (Active Power Factor Control)4b:被动式P PFC （Passivity power Factor Control）D. PC电源检测方法1.负载a:电子负载仪b:可变大功率电阻c:开关切换大功率电阻2.仪表a:电压、电流表（数字式）b: 示波器c: 功率计d:隔离式交流稳压电源（隔离，可调）e:功率分析仪f:可调式直流稳压电源3.检测内容及方法a:基本功能：功率、电压、纹波、效率b:保护功能：过电压、过功率c:其它：安规，EMC，与系统配合性等E.PC电源与系统配合产生的问题1.设置不稳定2.启动故障a:不能正常启动b: HD,CD启动挡机c:低温时启动故障3.噪音a:风扇(Power，CPU，Case)b:异音F.用户使用一些问题1.电源损坏a:大电容b:其它（如FAN, Connector）2.系统配件损坏a: CPUb: Main Boardc: HDd: RAMe: Interface3.系统带电a:漏电与安全问题b:空气开关跳闸c:漏电保护器跳闸5。

六、电源的基本电路6.1 电源的工作原理电源是一个转换设备，把高压的交流电（220V）转换成电脑可以直接使用的低压直流电。

电源工作的流程：当市电进入电源后，先经过扼流线圈和电容滤波去除高频杂波和干扰信号，然后经过整流和滤波得到高压直流电。

接着通过开关电路把直流电转为高频脉动直流电，再送高频开关变压器降压。

然后滤除高频交流部分，这样最后输出供电脑使用相对纯净的低压直流电。

电源内部的电路，按照功能，可以划分为几个大的模块。

以下分别说明。

6.2 EMI 滤波电路ATX 电源的EMI 滤波部分主要是为了滤除外界的突发脉冲和高频干扰，同时将其自身产生的电磁辐射削减到最低。

较好的电源其EMI 部分通常采用两部分，一部分在公座上加了一块EMI 小板，另一部分则做在PCB 板上。

6.3 PFC 电路被动式PFC一般采用电感补偿方法使交流输入的基波电流与电压之间相位差减小来提高功率因数，被动式PFC 包括静音式被动PFC 和非静音式被动PFC。

静音型被动PFC 相比非静音型被动PFC，无论是成本上还是制造工艺上要求都比较高。

这里还要说明的是，PFC 会产生噪声的原因。

从原理上讲，在对电流和电压补偿的过程中，始终进行着充放电的过程，因而产生了磁性，最终会和周边的金属元件产生震动进而发出噪音。

静音型PFC 相当于两个非静音型PFC 的叠加，达到震动互相抵消的目的。

但是，在消除噪音的手段中，安装是否得当也是对静音效果影响较大的因素。

被动式PFC 的功率因数只能达到0.7～0.8。

主动PFC 电路与被动PFC 存在着很大的不同。

由于采用了高集成度的控制器IC，使得采用主动PFC 的电源的适应电压可以宽至90~270V，并且能够达到0.99 以上的线路功率因数。

同时，控制器IC 具有辅助电源的作用，可以取代普通ATX 电源中的一个待机变压器，因此，采用主动PFC 的电源，可以只有两个变压器——开关变压器和驱动变压器，如图。