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淺談電腦電源保護(hù)機(jī)制種類

發(fā)布時(shí)間:2018-10-18 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】電源是將其它形式的能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。電源自“磁生電”原理,由水力、風(fēng)力、海潮、水壩水壓差、太陽能等可再生能源,及燒煤炭、油渣等產(chǎn)生電力來源。常見的電源是干電池(直流電)與家用的110V-220V 交流電源。本文主要是關(guān)于電腦電源的相關(guān)介紹,并著重對(duì)電腦電源保護(hù)機(jī)制種類進(jìn)行了詳盡的闡述。
 
電腦電源
 
電源是將其它形式的能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。電源自“磁生電”原理,由水力、風(fēng)力、海潮、水壩水壓差、太陽能等可再生能源,及燒煤炭、油渣等產(chǎn)生電力來源。常見的電源是干電池(直流電)與家用的110V-220V 交流電源。
 
優(yōu)質(zhì)的電源一般具有FCC、美國(guó)UL和中國(guó)長(zhǎng)城等多國(guó)認(rèn)證標(biāo)志。這些認(rèn)證是認(rèn)證機(jī)構(gòu)根據(jù)行業(yè)內(nèi)技術(shù)規(guī)范對(duì)電源制定的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn),包括生產(chǎn)流程、電磁干擾、安全保護(hù)等,凡是符合一定指標(biāo)的產(chǎn)品在申報(bào)認(rèn)證通過后,才能在包裝和產(chǎn)品表面使用認(rèn)證標(biāo)志,具有一定的權(quán)威性。
 
工作原理
 
發(fā)電機(jī)能把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能,干電池能把化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。發(fā)電機(jī)、電池本身并不帶電,它的兩極分別有正負(fù)電荷,由正負(fù)電荷產(chǎn)生電壓(電流是電荷在電壓的作用下定向移動(dòng)而形成的),電荷導(dǎo)體里本來就有,要產(chǎn)生電流只需要加上電壓即可,當(dāng)電池兩極接上導(dǎo)體時(shí)為了產(chǎn)生電流而把正負(fù)電荷釋放出去,當(dāng)電荷散盡時(shí),也就荷盡流(壓)消了。干電池等叫做電源。通過變壓器和整流器,把交流電變成直流電的裝置叫做整流電源。能提供信號(hào)的電子設(shè)備叫做信號(hào)源。晶體三極管能把前面送來的信號(hào)加以放大,又把放大了的信號(hào)傳送到后面的電路中去。晶體三極管對(duì)后面的電路來說,也可以看做是信號(hào)源。整流電源、信號(hào)源有時(shí)也叫做電源。
 
電源是向電子設(shè)備提供功率的裝置,也稱電源供應(yīng)器,它提供計(jì)算機(jī)中所有部件所需要的電能。電源功率的大小,電流和電壓是否穩(wěn)定,將直接影響計(jì)算機(jī)的工作性能和使用壽命。
 
計(jì)算機(jī)電源是一種安裝在主機(jī)箱內(nèi)的封閉式獨(dú)立部件,它的作用是將交流電通過一個(gè)開關(guān)電源變壓器換為5V,-5V,+12V,-12V,+3.3V等穩(wěn)定的直流電,以供應(yīng)主機(jī)箱內(nèi)系統(tǒng)版,軟盤,硬盤驅(qū)動(dòng)及各種適配器擴(kuò)展卡等系統(tǒng)部件使用。通俗來講就是,一個(gè)電源壞了,另一個(gè)備份電源代替其供電。可以通過為節(jié)點(diǎn)和磁盤提供電池后援來增強(qiáng)硬件的可用性。HP 支持的不間斷電源(UPS),如 HP PowerTrust,可提防瞬間掉電。磁盤與供電電路的連接方式應(yīng)使鏡像副本分別連接到不同的電源上。根磁盤與其相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)應(yīng)由同一電源電路供電。特別是,群集鎖磁盤(當(dāng)重組群集時(shí)用作仲裁器)應(yīng)該有冗余電源,或者,它能由群集中節(jié)點(diǎn)之外的電源供電。HP 代表可提供關(guān)于群集的電源、磁盤和 LAN 硬件布局方面的詳細(xì)信息。目前許多磁盤陣列和其他架裝系統(tǒng)含有多個(gè)電源輸入,它們應(yīng)部署為設(shè)備上的不同電源輸入連接到帶有兩個(gè)或三個(gè)電源輸入的獨(dú)立電路設(shè)備上,這樣,一般情況下,只要出現(xiàn)故障的電路不超過一個(gè),系統(tǒng)就能繼續(xù)正常運(yùn)行。因此,如果群集中的所有硬件有2個(gè)或3個(gè)電源輸入,則要求至少有三個(gè)獨(dú)立的電路,以確保群集的電路設(shè)計(jì)中沒有單點(diǎn)故障。發(fā)電機(jī)能把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能,干電池能把化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。發(fā)電機(jī)、電池本身并不帶電,它的兩極分別有正負(fù)電荷,由正負(fù)電荷產(chǎn)生電壓(電流是電荷在電壓的作用下定向移動(dòng)而形成的),電荷導(dǎo)體里本來就有,要產(chǎn)生電流只需要加上電壓即可,當(dāng)電池兩極接上導(dǎo)體時(shí)為了產(chǎn)生電流而把正負(fù)電荷釋放出去,當(dāng)電荷散盡時(shí),也就荷盡流(壓)消了。干電池等叫做電源。通過變壓器和整流器,把交流電變成直流電的裝置叫做整流電源。能提供信號(hào)的電子設(shè)備叫做信號(hào)源。晶體三極管能把前面送來的信號(hào)加以放大,又把放大了的信號(hào)傳送到后面的電路中去。晶體三極管對(duì)后面的電路來說,也可以看做是信號(hào)源。整流電源、信號(hào)源有時(shí)也叫做電源。
 
開關(guān)電源的工作過程相當(dāng)容易理解,在線性電源中,讓功率晶體管工作在線性模式,與線性電源不同的是,PWM開關(guān)電源是讓功率晶體管工作在導(dǎo)通和關(guān)斷的狀態(tài),在這兩種狀態(tài)中,加在功率晶體管上的伏-安乘積是很小的(在導(dǎo)通時(shí),電壓低,電流大;關(guān)斷時(shí),電壓高,電流小)/功率器件上的伏安乘積就是功率半導(dǎo)體器件上所產(chǎn)生的損耗。
 
與線性電源相比,PWM開關(guān)電源更為有效的工作過程是通過“斬波”,即把輸入的直流電壓斬成幅值等于輸入電壓幅值的脈沖電壓來實(shí)現(xiàn)的。 脈沖的占空比由開關(guān)電源的控制器來調(diào)節(jié)。一旦輸入電壓被斬成交流方波,其幅值就可以通過變壓器來升高或降低。通過增加變壓器的二次繞組數(shù)就可以增加輸出的電壓值。最后這些交流波形經(jīng)過整流濾波后就得到直流輸出電壓。
 
控制器的主要目的是保持輸出電壓穩(wěn)定,其工作過程與線性形式的控制器很類似。也就是說控制器的功能塊、電壓參考和誤差放大器,可以設(shè)計(jì)成與線性調(diào)節(jié)器相同。他們的不同之處在于,誤差放大器的輸出(誤差電壓)在驅(qū)動(dòng)功率管之前要經(jīng)過一個(gè)電壓/脈沖寬度轉(zhuǎn)換單元。開關(guān)電源有兩種主要的工作方式:正激式變換和升壓式變換。盡管它們各部分的布置差別很小,但是工作過程相差很大,在特定的應(yīng)用場(chǎng)合下各有優(yōu)點(diǎn)。
 
電源分類
 
普通電源
 
又可細(xì)分為:開關(guān)電源、逆變電源、交流穩(wěn)壓電源、直流穩(wěn)壓電源、DC/DC電源、通信電源、模塊電源、變頻電源、UPS電源、EPS應(yīng)急電源、凈化電源、PC電源、整流電源、定制電源、加熱電源、焊接電源/電弧電源、電鍍電源、網(wǎng)絡(luò)電源、電力操作電源、適配器電源、線性電源、電源控制器/驅(qū)動(dòng)器、功率電源、其他普通電源、逆變電源、參數(shù)電源、調(diào)壓電源、變壓器電源。
 
特種電源
 
特種電源又可細(xì)分為:岸電電源、安防電源、高壓電源、醫(yī)療電源、軍用電源、航空航天電源、激光電源、其他特種電源。
 
特種電源即特殊種類的電源。所謂特殊主要是由于衡量電源的技術(shù)指標(biāo)要求不同于常用的電源,其主要是輸出電壓特別高,輸出電流特別大,或者對(duì)穩(wěn)定度、動(dòng)態(tài)響應(yīng)及紋波要求特別高,或者要求電源輸出的電壓或電流是脈沖或其它一些要求。這就使得在設(shè)計(jì)及生產(chǎn)此類電源時(shí)有比普通電源有更特殊甚至更嚴(yán)格的要求。特種電源一般是為特殊負(fù)載或場(chǎng)合要求而設(shè)計(jì)的,它的應(yīng)用十分廣泛。主要有:電鍍電解、陽極氧化、感應(yīng)加熱、醫(yī)療設(shè)備、電力操作、電力試驗(yàn)、環(huán)保除塵、空氣凈化、食品滅菌、激光紅外、光電顯示等。而在國(guó)防及軍事上,特種電源更有普通電源不可取代的用途,主要用于:雷達(dá)導(dǎo)航、高能物理、等離子體物理及核技術(shù)研究等。
 
1、雷達(dá)發(fā)射機(jī)用的高壓電源
 
在現(xiàn)代雷達(dá)發(fā)射機(jī)中,用行波管(TWT)作為微波功率放大器件占有很大的比例,作為高功率部分,它的可靠性與技術(shù)指標(biāo)如何,對(duì)雷達(dá)發(fā)射機(jī)乃至整個(gè)雷達(dá)有著直接的影響。而支撐著行波管的高壓電源(系統(tǒng))更顯得至為重要。開關(guān)電源技術(shù)作為一種高頻、高效電力電子技術(shù),隨著電子元器件、產(chǎn)品的不斷更新,大功率器件的更新?lián)Q代,大功率開關(guān)電源技術(shù)得到了發(fā)展。雷達(dá)行波管用高壓開關(guān)電源,可采用全橋諧振PWM調(diào)制方式,大功率開關(guān)器件采用先進(jìn)的IGBT模塊及先進(jìn)可靠的驅(qū)動(dòng)電路,使得電源的整體性能良好,穩(wěn)定度好,并且具有各種保護(hù)功能。
 
工作原理:將50Hz三相380V通過電網(wǎng)濾波器,經(jīng)整流及濾波得到500多伏的直流電壓,供給串聯(lián)諧振變換器。由于本電源輸出高達(dá)20kV,為了減輕變壓器的設(shè)計(jì)難度以及減小高壓整流二極管的耐壓值、提高電源的可靠性,采用變壓器兩個(gè)次級(jí)分別全橋整流,然后疊加輸出。全橋變換器由四個(gè)IGBT、一個(gè)高頻變壓器及整流電路組成??刂齐娐诽峁﹥蓪?duì)彼此絕緣、相位相差180°的脈沖輸入到IGBT驅(qū)動(dòng)電路,控制IGBT的通斷。將直流電壓變換成為交變的20kHz脈沖電壓,經(jīng)變壓器及全橋整流和濾波電路,得到幾十kV的電壓。
 
2、電子束焊機(jī)用大功率高壓電源
 
電子束焊接因具有不用焊條、不易氧化、工藝重復(fù)性好及熱變形量小的優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于航空航天、原子能、國(guó)防及軍工、汽車和電氣電工儀表等眾多行業(yè)。電子束焊接的基本原理是電子槍中的陰極由于直接或間接加熱而發(fā)射電子,該電子在高壓靜電場(chǎng)的加速下通過電磁場(chǎng)的聚焦就可以形成能量密度極高的電子束,用此電子束去轟擊工件,巨大的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱量,使焊接處工件熔化,形成熔池,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的焊接。
 
高壓電源是設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)之一,它主要為電子槍提供加速電壓,其性能好壞直接決定電子束焊接工藝和焊接質(zhì)量。電子束焊機(jī)用高壓電源與其它類型的高壓電源相比,具有不同的技術(shù)特性,技術(shù)要求主要為紋波系數(shù)和穩(wěn)定度,紋波系數(shù)要求小于1%,穩(wěn)定度為±1%,甚至紋波系數(shù)小于0.5%,穩(wěn)定度為±0.5%,同時(shí)重復(fù)性要求小于0.5%。以上要求均根據(jù)電子束斑和焊接工藝所決定。電子束焊機(jī)用高壓電源的操作是必須與有關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行連鎖保護(hù),主要有真空連鎖、陰極連鎖、閘閥連鎖、聚焦連鎖等,以確保設(shè)備和人身安全。高壓電源必須符合EMC標(biāo)準(zhǔn),具有軟起動(dòng)功能,防止突然合閘對(duì)電源的沖擊。
 
這種電源由于功率大(達(dá)30kW),輸出電壓高(150kV),工作頻率較高(20kHz),而對(duì)穩(wěn)定精度、紋波及電壓調(diào)節(jié)率均有較高的要求。選用先進(jìn)的三相全控可控整流技術(shù)、大功率高頻逆變器,用新型功率器件IGBT作為功率開關(guān)。三相全控可控整流和逆變器各自采用獨(dú)立的控制板,IGBT驅(qū)動(dòng)采用進(jìn)口厚膜驅(qū)動(dòng)電路,加上輸入電網(wǎng)濾波器和平波電抗器及電容組成的濾波電路。使電源的功率變換部分具有較好的技術(shù)先進(jìn)性和良好的功率變換性。
 
高壓部分:高壓變壓器磁芯采用最新的非晶態(tài)材料,采用獨(dú)特的高頻高壓繞制工藝,雙高壓變壓器疊加工作。先進(jìn)的整流和合理的倍壓電路以及高壓均壓技術(shù)保證高壓電源的高壓部分穩(wěn)定可靠,反饋及高壓指示信號(hào)用精密的分壓器,由高壓輸出端直接采樣,保證電源有很高的穩(wěn)壓精度、電壓調(diào)整率和準(zhǔn)確可信的高壓測(cè)量精度。采用合理的高壓濾波技術(shù),保證電源有良好的紋波。高壓部分放在一個(gè)油箱內(nèi)。
 
3、高壓脈沖電源
 
在雷達(dá)導(dǎo)航設(shè)備中,其發(fā)射部分一般都需要一高電壓、窄脈沖、不同重復(fù)頻率的強(qiáng)功率脈沖源。這種強(qiáng)功率脈沖源一般通過一個(gè)高壓電源將市電升為幾千伏至幾十千伏直流高壓,然后由一個(gè)調(diào)制器將直流高壓調(diào)制為所需脈寬及頻率的脈沖源以供發(fā)射管使用。
 
脈沖源主要由高壓電源及調(diào)制器部分組成,高壓電源采用開關(guān)穩(wěn)壓電源,調(diào)制器采用半導(dǎo)體器件的固態(tài)調(diào)制器。
 
使用方給出的觸發(fā)脈沖是TTL電平的信號(hào),應(yīng)在輸入隔離變壓器前增加接口電路,此接口電路一是為了預(yù)放大TTL脈沖信號(hào),二是為了與隔離變壓器匹配。為了達(dá)到隔離的目的,使用方可提供此接口電路的電源,制造方只需提出電源需求并在電路中設(shè)計(jì)相應(yīng)的變換、濾波電路即可。
 
觸發(fā)脈沖經(jīng)過脈沖變壓器隔離后經(jīng)過預(yù)調(diào)器脈沖整形,功率放大后去觸發(fā)調(diào)制板和截尾板工作。由預(yù)調(diào)器產(chǎn)生的激勵(lì)脈沖經(jīng)過變壓器隔離去驅(qū)動(dòng)調(diào)制板的每一只場(chǎng)效應(yīng)管,此時(shí)調(diào)制板導(dǎo)通高壓電源送到微波三極管的陽極,微波三極管的陰極電子開始發(fā)射,微波三極管將送入輸入端的小功率高頻信號(hào)放大成大功率的高頻信號(hào)。當(dāng)脈沖結(jié)束時(shí),由預(yù)調(diào)器產(chǎn)生的截尾脈沖去觸發(fā)截尾板,截尾板導(dǎo)通后將微波三極管的分布電容釋放,所以可以得到很好的脈沖后沿。
 
淺談電腦電源保護(hù)機(jī)制種類
 
電源是整機(jī)中負(fù)荷最大最辛苦最容易老化損耗的部件,一旦開機(jī)電源就得馬不停蹄的工作工作再工作,甚至乎,為了保證能使用鍵鼠等外設(shè)一鍵開機(jī)或者定時(shí)開機(jī),電源在關(guān)機(jī)的時(shí)候電源還得保持+5V的供電輸出。看,主板CPU內(nèi)存硬盤兄弟已經(jīng)休息了電源還在工作堪稱勞模典范,馬云家的敬業(yè)福最應(yīng)該送給電源了。
 
隨著現(xiàn)代電子行業(yè)的迅猛烈發(fā)展,筆記本電腦因?yàn)槠潴w積小,重量輕,便于攜帶等優(yōu)點(diǎn),已逐步替代臺(tái)式電腦,走進(jìn)了千家萬戶,成為現(xiàn)代人工作,學(xué)習(xí),生活常用的現(xiàn)代化電子設(shè)備。2000年前筆記本電腦的電池,往往采用鎳氫電池進(jìn)行制造,但由于鎳氫電池重量重,具有記憶效應(yīng),在使用的時(shí)候,其性能往往不盡人意,自從19世紀(jì),90年代,發(fā)明了鋰離子電池,并進(jìn)行了商品化生產(chǎn),鋰離子電池的生產(chǎn)工藝不斷改進(jìn),其電池的容量也不斷增加,其中以松下,三洋等品牌的鋰離子電池的性能比較優(yōu)良,在出口的筆記本電腦的電池,多數(shù)采用這些品牌的單電池進(jìn)行組裝,制造成電池組。但鋰離子電池在工作時(shí),其內(nèi)部進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)非常劇烈,也具有一定的危險(xiǎn)性,所以一般,由鋰離子電池制造加工成的筆記本電池,其保護(hù)控制部分,要比由鎳氫電池加工成的筆記本電池要復(fù)雜的多。
 
1、鋰離子電池的結(jié)構(gòu)
 
鋰離子電池的正極材料為氧化物,常見有氧化錳鋰、氧化鈷鋰、氧化鎳鋰、磷酸鐵鋰等。鋰離子電池的負(fù)極材料主要是石墨化碳材料,其導(dǎo)電劑為乙炔黑。其電解質(zhì),有碳酸脂和聚合物兩種。鋰離子電池的隔膜采用聚烯微孔隔膜,而且此隔膜在離子今昔功能交換的時(shí)候,保液能力好,強(qiáng)度高,抗氧化性能好。最后外殼由鋁殼或塑殼組成。
 
2、筆記本電腦電池的參數(shù)要求
 
筆記本電腦電池,規(guī)定了充放電的一些基本電氣性能,現(xiàn)以單節(jié)松下電池,型號(hào)為CGR18650,容量為2000mAH,9個(gè)單電池進(jìn)行三并聯(lián)再三串聯(lián)加工制造成的筆記本電池組為例進(jìn)行說明:
 
3、筆記本電池組的保護(hù)功能元件
 
在筆記本電腦的電池中,除了用有保護(hù)功能的電路板實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的保護(hù)功能外,還增加了有獨(dú)立保護(hù)功能的電子元件,來實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。
 
3.1 過流保護(hù)功能
 
一般在電池組的的負(fù)極輸出端串聯(lián)自恢復(fù)式熱敏電阻polyswitch LR730,當(dāng)電流流向負(fù)極的時(shí)候,在polyswitch上產(chǎn)生的溫度為40℃,電流超過13A或是常溫下超過16A,這個(gè)PTC元件就會(huì)在幾十秒種內(nèi),由之前的低阻狀態(tài)變?yōu)楦咦锠顟B(tài),將電流限制到足夠小的范圍內(nèi),起到過流保護(hù)的作用。當(dāng)過電流問題解除后,熱敏電阻可以自行恢復(fù)到初始低電阻導(dǎo)通狀態(tài)。
 
3.2 過溫保護(hù)功能
 
由于筆記本電腦電池充放電時(shí)是發(fā)熱的,當(dāng)負(fù)載短路或其它異常放電情況,而保護(hù)電路失效,在極短的時(shí)間內(nèi)會(huì)產(chǎn)生很大的電流,使得電池內(nèi)部溫度急劇升高,在極短的時(shí)間內(nèi)引發(fā)一系列的劇烈反映,此時(shí)是非常危險(xiǎn)的,必須切斷電流,在電池組中間串聯(lián)一個(gè)溫度保護(hù)器件溫度保險(xiǎn)絲Thermal fuse顯得尤為重要,,把它用導(dǎo)熱膠,緊貼在電池表面,感受電池的溫度,當(dāng)電池組發(fā)生異常,溫度達(dá)到或超過98℃時(shí),溫度保險(xiǎn)絲立即熔斷,并且不可以恢復(fù),從而起到最后一級(jí)保護(hù)。
 
4、筆記本電腦電池的保護(hù)電路
 
鋰離子電池的安全性問題不僅與電池的材料本身性質(zhì)有關(guān),也與電池的制備技術(shù)和使用有關(guān),如過充電,短路,熱沖擊和機(jī)械沖擊等,對(duì)鋰離子電池的安全性能產(chǎn)生影響,鋰離子電池由于其化學(xué)性能劇烈,在加工成筆記本電池組時(shí),會(huì)用一個(gè)比較完備的保護(hù)電路對(duì)其充電,放電過程予以保護(hù)。圖3為以下部分參考電路。
 
4.1 電路中的過充保護(hù)
 
筆記本電腦電池,在恒壓模式下,一般經(jīng)過3個(gè)小時(shí)左右的充電,就會(huì)達(dá)到充飽狀態(tài),如果這時(shí)不切斷充電電源,繼續(xù)充電,電池的電壓會(huì)隨著不斷流入的充電電流而升高,雖然這時(shí)候的充電電流很小,但如果不切斷充電電路,就會(huì)出現(xiàn)過充電現(xiàn)象,過充不僅僅會(huì)損壞電池,還可能發(fā)生由于電壓過高,電池過熱以致電池內(nèi)部由于氣體膨脹出現(xiàn)爆炸等危險(xiǎn)。這時(shí)候具有保護(hù)功能的電路控制就顯得非常重要了。一般具有保護(hù)功能的電路板,都會(huì)采用一些專門的電池保護(hù)芯片,如MM1414,S-8254,BQ29311,BQ29312等,我們以MITSUMI(日本美上美)的MM1414芯片為例,MM1414芯片,可以對(duì)多達(dá)4組電池的電壓進(jìn)行采樣和監(jiān)測(cè),PIN15~PIN18為電池電壓采樣PIN,當(dāng)采樣到的單組電壓超過4.35±0.25V,即整個(gè)電池組的電壓超過12.7V時(shí)候,MM1414 PIN1 OV就會(huì)因過壓由高電位轉(zhuǎn)換為低電位,如果電路中接有P溝道的MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管,如SI4425,可以先將低電位信號(hào)輸入到一個(gè)PNP三極管的基極,當(dāng)PNP三極管飽和導(dǎo)通時(shí),將集電級(jí)的高電位輸入到負(fù)責(zé)充電的PMOSFET(充電時(shí)候,電流首先流過的MOSFET)的控制極柵極,使PMOS工作在截止區(qū),充電電路斷開,從而起到了過充保護(hù)功能。
 
4.2 電路中的過放保護(hù)
 
筆記本電腦電池在放電的時(shí)候,當(dāng)單節(jié)電池電壓已經(jīng)達(dá)到最低電壓的限制2.3V,此時(shí)如果繼續(xù)放電,雖然不會(huì)存什么危險(xiǎn),但是,過放電,會(huì)大大損壞電池的性能,一般的單個(gè)鋰離子電池,在正常充放電的情況下,其壽命超過300個(gè)充放電循環(huán),就是300個(gè)cy cle,隨著不斷的充放電循環(huán),電池的容量也逐漸下降,以松下CGR18650(2000mAH)為例,按照正常的300個(gè)充放電循環(huán)后,電池的容量大概還會(huì)有926 mAH以上,比起電池的額定容量2000mAH減少了一半,如果電池過放電,使用的壽命就會(huì)大大的縮短。筆記本電池的過放電保護(hù)也是非常重要的,過放保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn),可以通過MM1414電池保護(hù)芯片的PIN5來實(shí)現(xiàn),PIN5 DCHG為輸出PIN,可以直接控制FET(P-CH)的控制極,如SI4425,正常狀態(tài)為低電平狀態(tài),當(dāng)MM1414電壓輸入信號(hào)端檢測(cè)到每組電壓低于2.3v, MM1414 PIN5輸出高電位,可以直接跟使負(fù)責(zé)放電P溝道MOSFET管的柵極(放電時(shí)候,電流首先流過的MOSFET)相接,使放電MOSFET管關(guān)閉,使放電通路斷開,使電池停止繼續(xù)放電,起到了過放保護(hù)。其過放控制的檢測(cè)死區(qū)時(shí)間可以通過PIN7 CDC這個(gè)輸入接口,對(duì)地接一個(gè)電容來控制。
 
4.3 電路中的過流保護(hù)
 
當(dāng)筆記本電池的負(fù)載出現(xiàn)短路或其它的故障,電池會(huì)出現(xiàn)一個(gè)很大的電流進(jìn)行放電,這個(gè)時(shí)候也是非常危險(xiǎn)的狀態(tài),必須立即斷開放電通路。過流檢測(cè)通過MM1414 PIN3 CS接到放電MOS與充電MOS中間一個(gè)取樣電阻上,來檢測(cè)放電MOS源極和漏極的壓降,當(dāng)電流超過16A,PIN5 DCHG將輸出高電平,將放電MOS關(guān)閉,停止放電。過流控制的檢測(cè)死區(qū)時(shí)間,可以通過PIN8 COL這個(gè)輸入接口,對(duì)地接一個(gè)電容來進(jìn)行控制。
 
4.4 MOSFET管過溫保護(hù)
 
電池在工作的時(shí)候,電流會(huì)流過電路中的兩組MOSFET管,一般電路會(huì)接有四個(gè)MOSFET,每對(duì)MOSFET并聯(lián),分擔(dān)流過的電流,由于工作過程中,MOSFET會(huì)發(fā)熱甚至被擊穿,一般會(huì)在電路的輸出端串聯(lián)一個(gè)139℃溫度保險(xiǎn)絲,用導(dǎo)熱膠將溫度保險(xiǎn)絲固定在兩對(duì)MOSFET的表面,當(dāng)MOSFET管表面的溫度超過139℃的時(shí)候,這時(shí)電路一般已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的故障,電路中的保護(hù)功能已經(jīng)失控,必須立即切斷通路,這時(shí)串聯(lián)在電路與負(fù)載之間的溫度保險(xiǎn)絲熔斷,并且不可恢復(fù),保護(hù)了整個(gè)筆記本電池的安全。
 
5、筆記本電池的保養(yǎng)
 
筆記本電腦最大的優(yōu)勢(shì)就是可以隨身攜帶,隨時(shí)隨地都可以將筆記本電腦打開,這時(shí)候,你的筆記本電腦電池的性能就顯的尤為重要,筆記本電池在使用過程中需要一定的保養(yǎng)和維護(hù)。
 
5.1 要避免高溫
 
筆記本電腦的電池,在經(jīng)常處于高溫的環(huán)境中,自己的容量會(huì)降低,如果筆記本電腦,長(zhǎng)時(shí)間需要外接電源的話,建議將電池拔下,因?yàn)楣P記本電腦在使用的時(shí)候是產(chǎn)生一定的高溫的,電池在這種長(zhǎng)時(shí)間的高溫下,很容易受到損害,影響以后的放電性能。
 
5.2 防止高壓
 
在雷雨天的時(shí)候,要避免給筆記本電池充電,此外,在使用的時(shí)候,也要避免跟一些大功率的電器同用一個(gè)電源插座上使用,因?yàn)榇蠊β实碾娖髟陂_啟或關(guān)閉的時(shí)候都會(huì)產(chǎn)生瞬間的高壓,有可能會(huì)導(dǎo)致電池?fù)p壞。
 
5.3 少插拔
 
筆記本電腦電池的外部連接器PIN腳插拔時(shí)容易磨損,最好不要經(jīng)常頻繁的進(jìn)行插拔。
 
5.4 筆記本電池的存儲(chǔ)
 
筆記本電池長(zhǎng)時(shí)間不用的話,可以將其充電50%左右,放置在涼爽,干燥處。筆記本電池在充飽的狀態(tài),或在高溫的狀態(tài),其自放電會(huì)隨著電池的容量和溫度上升而增加,所以,不要把筆記本電池充飽后再存放。
 
5.5 注意使用安全
 
跟其它的電池一樣,筆記本電池都要避免接近火源,勿私自進(jìn)行拆開修理,避免正負(fù)極短路,不能用尖銳的物體刺穿電池,存儲(chǔ)時(shí)避免潮濕和高溫等。
 
電源的選擇
 
一,線材輸出方式
 
現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)電源從線材輸出方式上可分為非模組,半模組,全模組電源。非模組指的是最常見的那種,無論是12V主板供電,CPU輔助供電,顯卡輔助供電,硬盤以及即將淘汰的的軟驅(qū)供電接口等等全路輸出都是直接從電源內(nèi)部的直流輸出模塊牽線到外部,最直觀的就是帶有一大坨線材并且----它是無法和電源分離的(閣下要?jiǎng)佑眉舻兜脑挳?dāng)我沒說)。普通的非模組電源的輸出線材是固定的,接出來幾根線就只能用幾根線,不夠了就沒辦法了。
 
淺談電腦電源保護(hù)機(jī)制種類
 
半模組電源即只有+12V主板供電單路是直接從電源內(nèi)部牽線至外部,其它幾路供電都是模塊化設(shè)計(jì)制造可以隨時(shí)安裝和拆卸,此謂之半模組也。
 
半模組電源
 
全模組電源即所有的供電電路都是以模塊化設(shè)計(jì)制造,需要哪一路就接哪一路。這種電源看起來就更像----板磚了。但你不要小瞧這塊板磚,在電源的電氣性能一樣的規(guī)格下,它是三種電源之中最貴的,無他,因?yàn)楸聘駢蜃懵?,安裝起來令機(jī)箱也更為整齊美觀理線也更為方便。全模組電源外觀請(qǐng)參照?qǐng)D1.當(dāng)然在電源質(zhì)量一樣的大前提下選擇非模組,半模組還是全模組這個(gè)有點(diǎn)無關(guān)緊要,主要是看個(gè)人喜好,荷包的豐滿度還有外觀黨的強(qiáng)迫癥有多重而定。但是要注意線材的長(zhǎng)度是否適合自己的機(jī)箱。
 
二,規(guī)格/標(biāo)準(zhǔn)
 
電源這東西它是有規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的,現(xiàn)在最新規(guī)范的是ATX 12V 2.2標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)起者是牙膏廠英特爾。選購(gòu)電源的時(shí)候應(yīng)該盡量選擇更高規(guī)范版本的電源。首先高規(guī)范版本的電源完全可以向下兼容。其次新規(guī)范的12V、5V、3.3V等輸出的功率分配通常更適合當(dāng)前計(jì)算機(jī)配件的功率需求,例如ATX 12V 2.0規(guī)范在即使總功率相同的情況下,將更多的功率分配給12V輸出,減少了3.3V和5V的功率輸出,更適合最新的計(jì)算機(jī)配件的需求。由于采用了雙路+12V輸出,連接主板的主電源接口也從原來的20針增加到24針,分別由12×2的主電源和2×2的CPU專用電源接口組成。雖然接口連接在了一起,但兩路+12V電源在布線上是完全分開,獨(dú)立輸出的。這樣高版本的電源可以將主電源24針分成20+4兩個(gè)部分,兼容使用20針主電源接口的舊主板。除此之外,ATX 12V 2.0規(guī)范還將電源滿載轉(zhuǎn)換效率的標(biāo)準(zhǔn)提升至80%以上,進(jìn)一步達(dá)到環(huán)保節(jié)能的要求,并再次加強(qiáng)了+12V的電流輸出能力。
 
三,額定功率
 
首先額定功率和峰值功率是完全不一樣的概念,現(xiàn)在很多JS都會(huì)將峰值功率當(dāng)成額定功率向消費(fèi)者大力推薦,甚至有意誤導(dǎo)消費(fèi)者將某些型號(hào)當(dāng)成是功率大肆吹噓,例如TT750,XX950等等,當(dāng)你以為這750和950就是表示功率的時(shí)候,實(shí)際上這個(gè)電源的額定功率只有區(qū)區(qū)的250W而已。為什么要特意強(qiáng)調(diào)這個(gè)額定功率呢?這是因?yàn)榛贒IY裝機(jī)界奉行的大馬拉小車比小馬拉大車好的定律(沒毛病)。額定功率是指能夠連續(xù)輸出的穩(wěn)定有效功率;也就是在正常的工作環(huán)境下可以持續(xù)工作的最大功率。峰值功率是指電源短時(shí)間內(nèi)能達(dá)到的最大功率,通常僅能維持30秒左右的時(shí)間。如果電源長(zhǎng)時(shí)間以峰值功率輸出,好的結(jié)果是電源掛球了,更壞的結(jié)果是整個(gè)平臺(tái)BOOM了。如果這樣說還不夠直觀的話,小編來打個(gè)比方:一個(gè)成年人扛20斤重的物體(額定功率下持續(xù)做功)對(duì)比一個(gè)七八歲小孩子扛20斤重的物體(峰值功率下持續(xù)做功),腦補(bǔ)下會(huì)發(fā)生什么事情。啰嗦半天究竟該怎么看額定功率和各路輸出的電流?看銘牌!
 
小編以海韻的一款SS-650KM舉例說明怎么讀懂電源銘牌。
 
紅色表示重要參數(shù),需要重點(diǎn)注意。是判斷一個(gè)電源的決定性參數(shù)。
 
紅色部分表示12V輸出,12V輸出是目前PC電源最重要的參數(shù)。因?yàn)楝F(xiàn)在電腦整機(jī)中的耗電大戶----CPU和顯卡就是由12V提供輸出。如果12V輸出不足,那么就會(huì)對(duì)整機(jī)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。特別是對(duì)于超頻黨而言更是如此。所以+12V才是整個(gè)電源參數(shù)的重中之重。12V的輸出是我們選擇其他配置的一個(gè)重要參考。圖中的電源12V提供了最大648W的輸出, 對(duì)于現(xiàn)在的單路CPU和單卡平臺(tái)來說是足夠用了。
 
綠色部分表示整個(gè)電源的額定功率,額定功率是一個(gè)重要參數(shù),但我們判斷一款電源的好壞不但要看額定功率更要看單路12V的輸出功率,兩者是相輔相成的。
 
藍(lán)色部分是電源的輸入電壓,這里是表示這款電源支持100~240V寬幅電壓輸入,頻率為50-60赫茲。如果你身處的地區(qū)電壓不穩(wěn)和經(jīng)常有停電情況的話那么寬幅電源是首選,因?yàn)閷挿娫丛诘碗妷狠斎氲臅r(shí)候也能穩(wěn)定工作。
 
黃色部分是表示此電源通過了90PLUS金牌認(rèn)證,此項(xiàng)對(duì)性能影響不大,主要是說明了此電源比較節(jié)能,也就是轉(zhuǎn)換效率高至80PLUS級(jí)別。環(huán)保主義者可以多留意下。
 
黑色部分是電源的各種強(qiáng)制認(rèn)證標(biāo)識(shí),關(guān)乎于各種電氣安全規(guī)格要求的多種標(biāo)識(shí)。
 
而上面這款海韻是單路12V輸出的電源,下面我們?cè)賮砜纯炊嗦?2V輸出的電源銘牌是什么樣子的。
 
 
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