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[其他] 浅谈DC-DC模块在主机电源中的作用

作者: 佚名  日期:2017-03-31 20:23:40   来源: 本站整理

       电源,简单来说就是一个高压整流-变压-低压整流-输出的装置。其中电源拓扑结构影响了电源的转换效率,动态能力,稳定性等种种方面。拓扑简单的理解就是电源的架构,但是拓扑结构与电源的功率没有固定搭配关系。并且拓扑结构在分类上是十分细致的,就好像一个树状图,大类上分为正激,全桥,半桥。导致在现在的现行的产品中,很少有明确标注电源拓扑的产品,往往只写了大类的拓扑结构。

      在金牌以上电源经常会采用DC-DC模块,用来进一步提高电源的转换效率。金牌的威力相比大家也都知道,那都是真正高端产品的标配。
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      上图电源采用了双管正激+DC-DC模块,红框里面为双管正激结构。双管正激不仅采用了主动PFC提升了转换效率之外当开关管关断时,两个开关管将承受本来一个管的能量。简单理解就是单个管的电压下降到单管正激的一半,有效防止开关管过载烧毁。 双管正激是很多大厂商都在推行的一个方案,既能够实现高效率也能让电源实现稳定的输出,尤其是宽电压输入电源多采用这种结构。
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在电源低压侧使用了DC-DC模块,DC-DC模块输出相比普通变压器变压输出在高负载和负载有落差时都可以保持很好的稳定输出。DC-DC模块很容易辨别出来,多数DC-DC模块都是在电源二次侧电路部分,并且都是用两个PCB版竖起来放置。
DC-DC方案对比磁放大结构在设计上更为复杂,但整体性能要优秀得多,尤其电压稳定型和转换效率方面,磁放大特别单路磁放大结构,在交叉负载或者2种负载情况下存在死区电压,也就是电压远远偏离正常±5%规范要求,一种是12V满载、5V空载情况,比如12V供电的多核CPU、多张显卡同时满载,而+5V供电的设备只有一块硬盘,此时+5V电压很高,硬盘非常容易损坏,另一种是5V满载、12V空载情况,这种主要发生在系统深度睡眠。DC-DC方案由+12V直接降压输出得到+3.3V和+5V,没有死区电压的问题。
这里提到了单磁放大和双磁放大,那什么是单磁,什么是双磁呢?
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单磁就是3.3V通过磁放大电路稳压(在主变压器附近你可以看到一个磁放大电感),12V和5V由PWM控制器调节稳压。因为要同时兼顾5V和12V两组电压,所以这两路的稳压效果会差一些!
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双磁方大指的是3.3V和5V分别由磁放大电路稳压,12V由pwm控制器调节。因为PWM单独调节12V电压,而5V和3.3V都有单独的稳压电路,所有在电压稳定性上双磁较单磁会有明显的优势!
目前最高端的就是DC-DC,先前说的磁放大电路,磁放大器是接着变压器副边,在肖特基整流管前面。但是DC-DC电路则是接在12V整流之后,也就是说5V和3.3V的取电都是来自12V,通过调整开关管的占空比(导通时间与周期之比)来调整输出电压,当电路负载升高导致电压下降时电路就会提高占空比把电压拉回来,是一个闭环的反馈系统,+12V、+5V和+3.3V的输出也都是彼此独立。
简而言之,DC-DC相对于传统的磁放大,在电压稳定性上更好,而且还有高效率,小型化,动态好的特点。当然在成本和复杂度上也高于磁放大。
以下是一些带有DC-DC电路的电源:
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酷冷至尊(CoolerMaster)GX750游戏电源
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骨伽(Cougar)LX600游戏电源
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振华(SUPERFLOWER)冰山金蝶GX650电源


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