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電源板PCBA加工常用電子元器件有哪些?(上)

發(fā)布時(shí)間 :2017-04-26 08:41 閱讀 : 來源 :技術(shù)文章責(zé)任編輯 :深圳宏力捷PCBA部
電源板PCBA加工是PCBA加工中的一種常見類別,部分電子元器件是電源板PCBA加工中特有的,也有部分元件是電源板PCBA常見的。了解和熟知電源板PCBA加工中常見元器件有哪些及各有什么用途,對(duì)了解電源板PCBA加工有一定幫助。
 
電源板PCBA加工常用電子元器件介紹
 
交流電輸入插座
此為交流電從外部輸入電源的第一道關(guān)卡,為了阻隔來自電力在線干擾,以及避免電源運(yùn)作所產(chǎn)生的交換噪聲經(jīng)電力線往外散布干擾其它用電裝置,都會(huì)于交流輸入端安裝一至二階的EMI(電磁干擾)Filter(濾波器),其功能就是一個(gè)低通濾波器,將交流電中所含高頻的噪聲旁路或是導(dǎo)向接地線,只讓60Hz左右的波型通過。
電源板PCBA交流電輸入插座
 
上面照片中,中央為一體式EMI濾波器電源插座,濾波電路整個(gè)包于鐵殼中,能更有效避免噪聲外泄;右方的則是以小片電路板制作EMI濾波電路,通常使用于無足夠深度安裝一體式EMI濾波器的電源供應(yīng)器,少了鐵皮外殼多少會(huì)有噪聲泄漏情形;而左邊的插座上只加上Cx與Cy電容(稍后會(huì)介紹),使用這類設(shè)計(jì)的電源,其EMI濾波電路通常需要做在主電路板上,若是主電路板上的EMI電路區(qū)空空如也,就代表該區(qū)組件被省略掉了。
 
目前使用12公分風(fēng)扇的電源供應(yīng)器內(nèi)部空間都不太能塞下一體式EMI濾波器,所以大多采用照片左右兩邊的做法。
 
X電容(Cx,又稱為跨接線路濾波電容)
這是EMI濾波電路組成中,用來跨接火線(L)與中性線(N)間的電容,用途是消除來自電力線的低通常態(tài)噪聲。
電源板PCBA加工-X電容(Cx,又稱為跨接線路濾波電容)
 
外觀如照片所示為方型,上方會(huì)打上X或X2字樣。
 
Y電容(Cy,又稱為線路旁通電容器)
Y電容為跨接于浮接地(FG)和火線(L)/中性線(N)之間,用來消除高通常態(tài)及共態(tài)噪聲。
電源板PCBA加工-Y電容(Cy,又稱為線路旁通電容器)
 
Y電容的外觀如照片呈圓餅狀
 
而計(jì)算機(jī)用電源中的FG點(diǎn)與金屬外殼、地線(E)及輸出端0V/GND共接,所以未連接接地線時(shí),會(huì)經(jīng)由兩顆串聯(lián)的Cy電容分壓出輸入電源一半的電位差(Vin/2),人體碰觸到后就有可能產(chǎn)生感電現(xiàn)象。
 
共態(tài)扼流圈(交連電感)
電源板PCBA加工-共態(tài)扼流圈(交連電感)
 
共模態(tài)扼流圈在濾波電路中為串聯(lián)在火線(L)與中性線(N)上,用來消除電力在線低通共態(tài)以及射頻噪聲。有些電源的輸入端線路,會(huì)有纏繞在磁芯上的設(shè)計(jì),也可以當(dāng)作是簡單的共態(tài)扼流圈。
 
其外觀有環(huán)形與類似變壓器的方形,部分可以見到外露的線圈。
 
所謂共態(tài)噪聲,代表是L/N線對(duì)于地線E間的噪聲,而常態(tài)噪聲,則是L與N線之間的噪聲,EMI濾波器功能主要是消除及阻擋這兩類噪聲。在EMI濾波電路之后的是瞬時(shí)保護(hù)電路及整流電路,常見的組件如下。
 
保險(xiǎn)絲
保險(xiǎn)絲就是當(dāng)其流過其上的電流值超出額定限度時(shí),會(huì)以熔斷的方式來保護(hù)連接于后端電路,一般使用于電源供應(yīng)器中的保險(xiǎn)絲為快熔型,比較好的會(huì)使用防爆式保險(xiǎn)絲,其與一般保險(xiǎn)絲最大的差別是外管為米色陶瓷管,內(nèi)填充防火材質(zhì)避免熔斷時(shí)產(chǎn)生火花。
電源板PCBA元器件-保險(xiǎn)絲
 
其安裝于電路板上的方式有如圖片上方的固定式(兩端直接套上導(dǎo)線座并焊于電路板上)以及圖片中央的可拆卸式(使用金屬夾片固定)。下方的方形組件是溫度保險(xiǎn)絲,這類保險(xiǎn)絲固定于大功率水泥電阻或是功率組件的散熱片上,主要是用于超溫保護(hù),避免組件過熱而損壞或發(fā)生火災(zāi),這類保險(xiǎn)絲也有與電流保險(xiǎn)絲結(jié)合的版本,對(duì)電流及溫度進(jìn)行雙重保護(hù)。
 
負(fù)溫度系數(shù)電阻(NTC)
因?yàn)殡娫唇油娫此查g,其內(nèi)的高壓端電解電容屬于無電狀態(tài),充電瞬間將產(chǎn)生過大電流突波以及線路壓降,可能使橋式整流器等組件超出其額定電流而燒壞。NTC使用時(shí)串聯(lián)于L或N線路上,啟動(dòng)時(shí)其內(nèi)部阻抗值可以限制充電瞬間的電流值,而負(fù)溫度系數(shù)的定義是其電阻會(huì)隨其溫度上升而降低,所以隨著電流流過本體使溫度逐漸升高后,其阻值會(huì)隨著降低,避免造成不必要功率消耗。
電源板PCBA元器件-負(fù)溫度系數(shù)電阻(NTC)
 
其外觀大多為黑色及墨綠色的圓餅狀元件
 
但其缺點(diǎn)是電源處于熱機(jī)狀態(tài)下啟動(dòng)時(shí),其保護(hù)效果會(huì)打上折扣,且即使阻抗可隨溫度降低,仍會(huì)消耗些許功率,所以目前高效率電源大多采用更進(jìn)階的瞬時(shí)保護(hù)電路。
 
金氧變阻器(MOV)
變阻器跨接于保險(xiǎn)絲后端的火線與地線間,其動(dòng)作原理為當(dāng)其兩端電壓差低于其額定電壓值時(shí),本體呈現(xiàn)高阻抗;當(dāng)電壓差超出其額定值,本體電阻會(huì)急速下降,L-N間呈現(xiàn)近似短路狀態(tài),前端的保險(xiǎn)絲因短路而升高的電流將會(huì)使其熔斷,以保護(hù)后端電路,有時(shí)本體承受功率過大時(shí),亦以自毀方式來警告使用者該裝置已經(jīng)出現(xiàn)問題。
電源板PCBA元器件-金氧變阻器(MOV)
 
通常用于電源供應(yīng)器交流輸入端,當(dāng)輸入交流發(fā)生過電壓時(shí)能及時(shí)讓保險(xiǎn)絲熔斷,避免使內(nèi)部組件損壞。其顏色與外觀與Cy電容很接近,不過可以從組件上面的字樣及型號(hào)來分別其不同。
 
橋式整流器
內(nèi)部由四顆二極管交互連接所構(gòu)成的橋式整流器,其功用是將輸入交流進(jìn)行全波整流后,供后端交換電路使用。
電源板PCBA元器件-橋式整流器
 
其外觀與大小會(huì)隨著組件額定電壓及電流的不同而有所差異,部分電源供應(yīng)器會(huì)將其固定于散熱片上,協(xié)助其散熱,以利穩(wěn)定的長時(shí)間運(yùn)作。經(jīng)過整流后,便進(jìn)入功率級(jí)一次側(cè)的交換電路,這里的組件決定了電源供應(yīng)器的各路最大輸出能力,是電源供應(yīng)器相當(dāng)重要的一部份。


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