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(图)电源
计算器电源
电源是向电子设备提供功率的装置,也称电源供应器,它提供计算机中所有部件所需要的电能。电源功率的大小,电流和电压是否稳定,将直接影响计算机的工作性能和使用寿命。把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源。发电机能把机械能转换成电能,干电池能把化学能转换成电能。发电机、干电池等叫做电源。通过变压器和整流器,把交流电变成直流电的装置叫做整流电源。能提供信号的电子设备叫做信号源晶体三极管能把前面送来的信号加以放大,又把放大了的信号传送到后面的电路中去。晶体三极管对后面的电路来说,也可以看做是信号源。整流电源、信号源有时也叫做电源。

目录

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概述编辑本段回目录

(图)电源
电源电路板
电源是一种安装在主机箱内的封闭式独立部件,它的作用是将交流电通过一个开关电源变压器换为5V,-5V,+12V,-12V,+3.3V等稳定的直流电,以供应主机箱内系统版,软盘,硬盘驱动及各种适配器扩展卡等系统部件使用通俗来讲就是, 一个电源坏了,另一个备份电源代替其供电。可以通过为节点磁盘提供电池后援来增强硬件的可用性。HP 支持的不间断电源 (UPS),如 HP PowerTrust,可提防瞬间掉电。 磁盘与供电电路的连接方式应使镜像副本分别连接到不同的电源上。根磁盘与其相应的节点应由同一电源电路供电。 特别是,群集锁磁盘(当重组群集时用作仲裁器)应该有冗余电源,或者,它能由群集中节点之外的电源供电。您的 HP 代表可提供关于群集的电源、磁盘LAN硬件布局方面的详细信息。 目前许多磁盘阵列和其他架装系统含有多个电源输入,它们应部署为设备上的不同电源输入连接到带有两个或三个电源输入的独立电路设备上,这样,一般情况下,只要出现故障的电路不超过一个,系统就能继续正常运行。因此,如果群集中的所有硬件有 2 个或 3 个电源输入,则要求至少有三个独立的电路,以确保群集的电路设计中没有单点故障。

计算机属于弱电产品,也就是说部件的工作电压比较低,一般在正负12伏以内,并且是直流电。而普通的市电为220伏(有些国家为110伏)交流电,不能直接在计算机部件上使用。因此计算机和很多家电一样需要一个电源部分,负责将普通市电转换为计算机可以使用的电压,一般安装在计算机内部。

(图)电源
电源
计算机的核心部件工作电压非常低,并且由于计算机工作频率非常高,因此对电源的要求比较高。目前计算机的电源为开关电路,将普通交流电转为直流电,再通过斩波控制电压,将不同的电压分别输出给主板硬盘光驱等计算机部件。计算机电源的工作原理属于模拟电路,负载对电源输出质量有很大影响,因此计算机最重要的一个指标就是功率,这就是常说的足够功率的电源才能提供纯净的电压。

电子技术飞速发展的今天,电力电子技术越来越受到人们的重视,而其中电源技术的更新换代更加推动了相关电子设备及元器件的发展。不论是人们的日常生活还是现代电子战争,电源系统作为其动力源,其地位和重要性是不言而喻的。而中国电源产品的质量,不论是军用还是民用的,都与国外同类产品存在着明显的差距。因此,采用国际先进标准,学习国外先进技术,尽快使电源产品的质量赶超国际先进水平,是所有从事电源研制和生产的工程技术人员义不容辞的责任。

在日常的生产和生活中,电源是一种量大面广、通用性强的电子产品,几乎从事电子科学研究、生产、教学的各部门都要使用电源,在其它各个行业及日常生活中,电源也得到了广泛的应用。因此,了解目前中国有关电源标准的制修订情况,积极参与标准的制修订工作,对于促进中国电源技术的发展,提高电源的产品质量,增强各电源生产厂家的产品之间的可比性,为用户提供一个科学的、衡量电源质量优劣的统一标准是非常必要的。同时,标准的制定也为统一和规范电源市场提供了一个具有法律效力的文件。

分类编辑本段回目录

直流稳定电源按习惯可分为化学电源、线性稳定电源和开关型稳定电源,它们又分别具有各种不同类型:

(图)化学电源相关书籍
化学电源相关书籍
化学电源:平常所用的干电池铅酸蓄电池镍镉电池镍氢电池锂离子电池均属于这一类,各有其优缺点。随着科学技术的发展,又产生了智能化电池;在充电电池材料方面,美国研制人员发现锰的一种碘化物,用它可以制造出便宜、小巧、放电时间长,多次充电后仍保持性能良好的环保型充电电池。

线性稳定电源:线性稳定电源有一个共同的特点就是它的功率器件调整管工作在线性区,靠调整管之间的电压降来稳定输出。由于调整管静态损耗大,需要安装一个很大的散热器给它散热。而且由于变压器工作在工频(50Hz)上,所以重量较大。

该类电源优点是稳定性高,纹波小,可靠性高,易做成多路,输出连续可调的成品。缺点是体积大、较笨重、效率相对较低。这类稳定电源又有很多种,从输出性质可分为稳压电源和稳流电源及集稳压、稳流于一身的稳压稳流(双稳)电源。从输出值来看可分定点输出电源、波段开关调整式和电位器连续可调式几种。从输出指示上可分指针指示型和数字显示式型等等。

开关型直流稳压电源:与线性稳压电源不同的一类稳电源就是开关型直流稳压电源,它的电路型式主要有单端反激式,单端正激式、半桥式、推挽式和全桥式。它和线性电源的根本区别在于它变压器不工作在工频而是工作在几十千赫兹到几兆赫兹。功能管不是工作在饱和及截止区即开关状态;开关电源因此而得名。

开关电源的优点是体积小,重量轻,稳定可靠;缺点相对于线性电源来说纹波较大(一般≤1%VO(P-P),好的可做到十几mV(P-P)或更小)。它的功率可自几瓦-几千瓦均有产品。价位为3 元-十几万元/瓦,下面就一般习惯分类介绍几种开关电源:

(图)开关电源
开关电源
①、AC/DC 电源 
该类电源也称一次电源,它自电网取得能量,经过高压整流滤波得到一个直流高压,供DC/DC 变换器在输出端获得一个或几个稳定的直流电压,功率从几瓦-几千瓦均有产品,用于不同场合。属此类产品的规格型号繁多,据用户需要而定通信电源中的一次电源(AC220 输入,DC48V 或24V 输出)也属此类. 

②、DC/DC 电源在通信系统中也称二次电源,它是由一次电源或直流电池组提供一个直流输入电压,经DC/DC 变换以后在输出端获一个或几个直流电压。

③、通信电源:通信电源其实质上就是DC/DC 变换器式电源,只是它一般以直流-48V 或-24V 供电,并用后备电池作DC 供电的备份,将DC 的供电电压变换成电路工作电压,一般它又分中央供电分层供电单板供电三种,以后者可靠性最高。 

④、电台电源:电台电源输入AC220V/110V,输出DC13.8V,功率由所供电台功率而定,几安几百安均有产品.为防止AC 电网断电影响电台工作,而需要有电池组作为备份,所以此类电源除输出一个13.8V 直流电压外,还具有对电池充电自动转换功能。

⑤、模块电源:随着科学技术飞速发展,对电源可靠性、容量/体积比要求越来越高,模块电源越来越显示其优越性,它工作频率高、体积小、可靠性高,便于安装和组合扩容,所以越来越被广泛采用。目前,目前国内虽有相应模块生产,但因生产工艺未能赶上国际水平,故障率较高。

DC/DC 模块电源目前虽然成本较高,但从产品的漫长的应用周期的整体成本来看,特别是因系统故障而导致的高昂的维修成本及商誉损失来看,选用该电源模块还是合算合算的,在此还值得一提的是罗氏变换器电路,它的突出优点是电路结构简单,效率高和输出电压、电流的纹波值接近于零。 请登陆:输配电设备网 浏览更多信息

⑥、特种电源:高电压小电流电源、大电流电源、400Hz 输入的AC/DC 电源等,可归于此类,可根据特殊需要选用。开关电源的价位一般在2-8 元/瓦特殊小功率和大功率电源价格稍高,可达11-13 元/瓦。

保护功能编辑本段回目录

电源的保护功能主要是过压、过流保护两种功能。

(图)电源保护器
电源保护器
两者之间的关系为:
任何一种电源在发生故障时,都有可能使输出电压输出电流失去控制,为了使用户的负载不致因此而损坏,我公司的电源一般都设有过压和过流保护。有些负载如阻性负载,当电源有故障,负载上的电压有可能大幅上升,而电流的上升值不一定能超过过流保护值。此种情况宜用过压保护,例如工作在50V,可将电压保护值调至55V,如果电源故障只要电压升至55V时,电源会自动切断电压输出。当有些负载是容性负载时,由于大容量的电解电容器并联在一起,当电源发生故障时,电流就可能大幅度上升,而电压的升值却不甚明显,这时电源内部的过流保护部件会首先启动,电源会自动切断输出。

过压保护值在面板上有一只电位器,可以人工设定。而过流保护值是不能人工设定的,机内巳经定死,一般为额定电流的1.2~1.5倍。需要说明的是,过压保护会立即快速启动,过流保护则有一秒左右的延时。这是因为如电源正常工作时,如电源的负载发生突然短路,此时电源输出的瞬间电流是数倍或数十倍的额定电流值,可以认为是一个电流冲击,远远超过过流保护的数值,但这时并不希望过流保护起作用。而希望短路解除后,电压自动恢复正常。因此在设计过流保护时,要避开突发短路时的电流冲击,而仅考虑使输出过电流的时长达到一定的值才启动过流保护。

过压、过流保护是针对机内故障的,因此既然发生,电源就不应自动恢复。如果一定要再现,必须关机后重新开机。而短路保护电流报警短路报警功能是面对用户的,如果电流巳经下降,短路巳经排除,相对的报警声就会自动解除,电压就会自动恢复正常。

标准制定编辑本段回目录

国际电工委员会(IEC)已经制定了一些有关电源的标准,如直流稳定电源标准:IEC478.1-1974《直流输出稳定电源术语》;IEC478.2-1986《直流输出稳定电源额定值和性能》;IEC478.3-1989《直流输出稳定电源传导电磁干扰的基准电平和测量》;IEC478.4-1976《直流输出稳定电源除射频干扰外的试验方法》;IEC478.5-1993《直流输出稳定电源电抗性近场磁场分量的测量》。这一套标准颁布实施的时间较早,中国相应的国家标准尚未颁布。而有关直流稳定电源的电子行业标准SJ2811.1-87《通用直流稳定电源术语及定义、性能与额定值》、SJ2811.2-87《通用直流稳定电源测试方法》已发布实施13年了。长期以来,这两份标准对中国直流稳定电源的科研生产起到了很大的作用。

(图)电源电路
电源电路
国际电工委员会(IEC)于1980年颁布了IEC686-80《交流输出稳定电源》,参照该标准制定的中国国家标准GB/T《交流输出稳定电源通用规范》已经报批完成,该标准中的术语、技术要求及试验方法参照了IEC686,除此之外,又增加了环境试验要求及试验方法、质量评定程序、标志、包装、运输、贮存等要求,使其成为一个能指导交流电源研制全过程的一个完整的技术规范。

1994年,原电子工业部颁布了电子行业标准SJ/T10541-94《抗干扰型交流稳压电源通用技术条件》和SJ/T10542-94《抗干扰型交流稳压电源测试方法》,该标准由中国电源学会交流稳定电源专业委员会及国内相关的电源生产厂、所及检测机构等负责编制,对普通型和抗干扰型交流稳压电源的技术要求、环境要求及相应的试验方法、质量检验规则等都做了详细的规定。该标准发布实施以来,在交流稳压技术领域得到了广泛的应用。

其它一些标准,如与IEC443-1974《测量用稳定电源装置》对应的中国电子工业部标准SJ/Z9035-87《测量用稳定电源装置》等也在一定范围内得到了应用。

近些年兴起的开关电源不间断电源,中国也制定了相应的国家标准,如GB/T14714-93《微小型计算机系统设备用开关电源通用技术条件》、GB/T14715-93《信息技术设备用不间断电源通用技术条件》等,在相关的领域中应用也十分广泛。

原四机部标准SJ1670-80《电子设备电源名词术语》距今已20年了,许多名词术语的解释都已与现行的标准产生了矛盾,因此,今年信息产业部标准化所组织对该标准进行了修订,保留了一些原标准中仍适用的术语,对该标准的分类方法进行了较大的调整,这次修订标准的宗旨就是增强标准的适用性,因此,根据现代电源领域中最常用的几类电源进行分类,给出各自的术语及定义,通用的部分单列一章,每一章中的术语及定义都参照相应的国际标准及国家标准,今年底该项标准上报完成。

(图)军用电源
军用电源
目前中国军用电源系统存在的问题较多,电源系统整体现状是可靠性较低,可维修性差,电磁兼容问题较为突出,不能实现互通性、互换性等,而且目前还没有电源系统方面的军用标准,这就造成了各生产厂各行其事,所生产的电源产品不能兼容,装备配套的电源非规范化、非专业化、非标准化,这已经严重影响了军用装备整体的可靠性及其发展。因此,为了尽快提高军用电源的整体水平,从根本上解决军事装备领域中普遍存在的电源系统不能满足战备需要的矛盾,尽快制定出军用电源系统的国家标准已是当务之急。

总之,标准的制定水平在一定程度上反映了其产品的研制和生产水平,因此,尽快完善电源标准体系,加速其制修订进程,必将促进电源生产厂家在技术水平及产品质量等方面获得较快的发展与提高,从而使电源技术水平向国际先进标准靠拢,为中国电源产品打入国际市场奠定技术基础。

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标签: 电源

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