PC電源中PFC主電容的作用是什么,你應(yīng)該有所了解
通常來(lái)說(shuō)PFC主電容的作用是承擔(dān)PFC的高壓電流,如果說(shuō)安規(guī)電容對(duì)電源的性能影響很小,那么接下來(lái)要說(shuō)的電容就與電源性能息息相關(guān)了。首先我們來(lái)看看PFC電容,也就是我們常說(shuō)的主電容,基本上也是電源里體積最大的電容。主電容的作用是儲(chǔ)能和濾波,其身上三個(gè)參數(shù)重要參數(shù),分別是耐壓、耐溫和容量。其中耐壓值指的是電容可以承受的電壓上限,主電容是整個(gè)電源中承受電壓最高的電容,因?yàn)槠湫枰鎸?duì)PFC電路輸出的高壓電流。目前主流的PC電源基本上都已經(jīng)用上了主動(dòng)式PFC電路,這實(shí)際上是一套升壓整流電路,可以將輸入交流市電轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷焊叩拿}沖直流電,其最高電壓往往超過(guò)300V甚至達(dá)到380V的水平,因此PFC電容必須擁有較高的耐壓值,一般來(lái)說(shuō)都需要用到耐壓400V的產(chǎn)品,高端電源則會(huì)用上420V甚至是450V耐壓的主電容,有更高的冗余量和安全度。
耐溫則是指電容可以承受的溫度上限,一般來(lái)說(shuō)電容耐溫的耐溫越高,電容的壽命也會(huì)越長(zhǎng)。而電容的壽命則與電容的溫度有密切關(guān)系,工作時(shí)電容溫度越接近于耐溫值,其壽命縮減的速度就會(huì)越快,因此在同等耐壓、同等容量和同等工作環(huán)境的情況下,耐溫值更高的電容理論上會(huì)擁有更長(zhǎng)的工作壽命。目前主電容常見(jiàn)的耐溫值有85℃和105℃兩種,后者當(dāng)然是更好的選擇,但成本也會(huì)更高,而且由于PC電源大都有風(fēng)扇進(jìn)行散熱,主電容的溫度其實(shí)很難達(dá)到耐溫值的上限,因此85℃耐溫的電容與105℃耐溫的電容在常規(guī)的使用環(huán)境中來(lái)說(shuō)其實(shí)并沒(méi)有明顯的差異,在相同的成本預(yù)算下,廠商會(huì)更傾向于容量更大的電容。
與耐壓和耐溫值相比,主電容的容量對(duì)于電源性能的影響是比較明顯的。目前主流電源所用的主動(dòng)式PFC電路輸出的高壓脈沖電流,因此電壓波形并不是連續(xù)的。如果沒(méi)有主電容與PFC電感組成的LC儲(chǔ)能濾波電路,那么在兩個(gè)脈沖之間的低電壓階段,就必然會(huì)導(dǎo)致后續(xù)電路無(wú)法穩(wěn)定工作。但是如果主電容的容量不夠,那么在高負(fù)載的情況下,電路中的電壓仍然會(huì)出現(xiàn)很大的波動(dòng),也容易產(chǎn)生較高的低頻紋波,會(huì)對(duì)后續(xù)電路的正常工作產(chǎn)生明顯影響。
大容量的電容體積也會(huì)更大,因此高端電源會(huì)用兩個(gè)電容并聯(lián)的方式獲得更高的等效容量
此外PC電源的保持時(shí)間也是一個(gè)很重要的評(píng)估參數(shù),保持時(shí)間是指電源在切斷外部市電輸入后仍然能夠維持正常輸出的時(shí)間,按照英特爾的ATX12V 2.52規(guī)范的要求是滿載輸出的情況下,各路輸出以及PG的保持時(shí)間不小于16ms。在切斷外部輸入之后,主電容中殘留的電力就成為了后續(xù)電路的唯一能量來(lái)源,因此想要保證電源的保持時(shí)間能夠達(dá)標(biāo),電容的容量也是很關(guān)鍵的,這就是為什么說(shuō)主電容對(duì)電源性能有較大影響的主要原因。
那么主電容應(yīng)該配置多大容量的呢?不同的電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)主電容的要求其實(shí)是不一樣的,例如雙管正激對(duì)容量的要求會(huì)高一些,而LLC諧振則會(huì)小一些,因此我們不能一概而論,但總體來(lái)說(shuō)還是容量大會(huì)更有優(yōu)勢(shì)的,但盲目增大主電容的容量也是不正確的,因?yàn)槿萘吭酱蟮碾娙莸某潆姇r(shí)間也會(huì)越長(zhǎng),很容易會(huì)引發(fā)電源電壓上升時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題。所以主電容的容量一般是需要根據(jù)電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、額定功率和市場(chǎng)定位等多方面的因素來(lái)進(jìn)行確定,目前業(yè)內(nèi)有一個(gè)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),那就是主電容的容量與額定功率之間的關(guān)系應(yīng)該是“不低于每瓦0.5μF”,也就是說(shuō)一個(gè)額定功率為1000W的電源,其主電容的容量應(yīng)該要不低于500μF,這樣才能保證主電容在電源中可以起到很好的儲(chǔ)能和濾波的作用。