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作为整机的供电来源,PC电源的重要性不言而喻,想要整机稳定运行,一款输出稳定的PC电源是必不可少的。然而作为主机中里唯一与市电直接连接的硬件,PC电源需要在各种输入环境都保持相对一致的输出,因此其承担的压力可能比我们想象的还要大,因此为了保证自身与其他硬件的供电安全,PC电源是采取了各种各样的保护措施。今天我们就来看看,这些保护措施都有什么?
一个PC电源里使用了多少种供电保护措施?
输入保护
作为PC供电安全第一道关卡,PC电源从输入到输出都具备着各式保护措施,大体上可以分为输入保护和输出保护两类,其中输入保护的作用就是当外界交流输入出现异常的时候,PC电源可以及时切断输入,以最小的代价来保障电源以及其他硬件的安全。
输入异常可以总结为“超出正常工作所需的电压或电流”,比较常见的现象就是短路、浪涌电流和浪涌电压。引发短路的原因很多,例如意外进水和灰尘累积等等。而应对短路的保护器件首先当然是电源的保险管了,由于电源内部短路时,输入电流会变得极大,远超保险管可以承受的电流,因此保险管会在很短的时间内熔断,从而断开PC电源的供电输入。
电源的输入保护通常布置在一级与二级EMI电路中(电源为安钛克HCG850 Extreme)
一般来说PC电源的保险管都是一次性的,烧断之后必须进行拆机更换才能重新投入使用。这种设计其实是非常合理的,因为PC电源的保险管会熔断,通常是因为PC电源内部的短路而非外部因素,这种情况下单纯换一个保险管就继续使用的话,可能会造成更大的危险,因此返厂检修才是最好的方案。
而对付浪涌电流和浪涌电压的产生就比较复杂了,可能是因为雷击引发的,但更多的可能性会是开机瞬间产生的强脉冲引发的。浪涌可以在一瞬间烧坏电路,致使电源无法正常工作,因此想要保护电源不在浪涌中损坏,那就必须要有抑制浪涌的电路。
绿色的圆形器件就是NTC,旁边是其配套的继电器(电源为安钛克HCG850 Extreme)
目前可以抑制浪涌的器件主要是NTC与MOV,NTC(Negative Temperature Coefficient)是会随着自身温度上升而逐渐降低电阻的负温度系数热敏电阻。当PC电源进入工作状态的瞬间,其输入电路中会产生比正常工作所需电流高出许多倍的浪涌电流,而此时串联在电路中的NTC处于冷却状态,自身阻值最高,因此其可以抑制电路中过大的电流,从而保护其电源的后续电路及负载。
而随着电源的正常工作,NTC的温度也会不断提升,自身阻值逐渐降低,不再影响电流的通过。而在关机之后,NTC会恢复至冷却状态,再度以高阻态来确保电源在下一次开机中不会被浪涌电流破坏。
不过由于NTC的冷却需要一段时间,如果在关机后短时间里再度开机,NTC很可能会失去抑制浪涌电流的能力。因此现在不少PC电源都会在NTC旁边并连一个继电器,在电源进入正常工作状态后短路NTC,被短路的NTC将不再有电流经过,自身温度就会下降,重新回到高阻态。同时这样的设计也有利于提升电源的转换效率,毕竟这相当于电路中减少了一个电阻(低阻态的NTC也还是电阻,同样会消耗能量)。