自恢復(fù)保險(xiǎn)絲主要由核心材料高分子聚合物復(fù)合材料體組成，它是一種可反復(fù)使用的具有自恢復(fù)特性非線性的過(guò)流保護(hù)器件，聚合物復(fù)合材料體一般由聚合物、導(dǎo)電微粒、無(wú)機(jī)填料等組成。
自恢復(fù)保險(xiǎn)絲是一種過(guò)流電子保護(hù)元件，采用高分子有機(jī)聚合物在高壓、高溫，硫化反應(yīng)的條件下，攙加導(dǎo)電粒子材料后，經(jīng)過(guò)特殊的工藝加工而成。傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲過(guò)流保護(hù)，僅能保護(hù)一次，燒斷了需更換，而自恢復(fù)保險(xiǎn)絲具有過(guò)流過(guò)熱保護(hù)，自動(dòng)恢復(fù)雙重功能。在習(xí)慣上把PPTC也叫自恢復(fù)保險(xiǎn)絲。
自恢復(fù)保險(xiǎn)絲是一種熱敏半導(dǎo)體材料，靈敏度本身就不高，如果不考慮靈敏度是完全可以用的，保險(xiǎn)絲主要的參數(shù)就是熔斷電流，只要耐壓超過(guò)實(shí)際電路中的電壓就行了。
比如我們常見(jiàn)的玻璃管的保險(xiǎn)絲，一般標(biāo)的耐壓都是250VAC，但實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候，不管是交流的直流的，不管是220V還是12V都是一樣的，考慮的是熔斷電流高靈敏度的還是需要快斷的保險(xiǎn)絲是。
自恢復(fù)保險(xiǎn)絲屬于慢斷類型保險(xiǎn)絲，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的材料因?yàn)橥姾蟀l(fā)熱，當(dāng)電流過(guò)大發(fā)熱到一定程度的時(shí)候，材料就不導(dǎo)電了，這個(gè)和普通的保險(xiǎn)絲是一個(gè)道理，只不過(guò)普通的保險(xiǎn)絲是一次型熔斷而已。
自恢復(fù)保險(xiǎn)絲廣泛應(yīng)用于各消費(fèi)類通迅產(chǎn)品、電信及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、電腦周邊產(chǎn)品中以及工業(yè)/汽車、電池、便攜式電子產(chǎn)品中 。
用在電信及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上 ，如：局用交換機(jī)、配線保安單元、用戶終端設(shè)備、類比/模擬線路卡、T1/E1設(shè)備、ISDN設(shè)備、ASDL設(shè)備、HDSL設(shè)備、Modem、總配線架保安單元、有線電話/中心局至用戶電纜線。
應(yīng)用在電腦及多媒體設(shè)備上： 如：USB端口、驅(qū)動(dòng)器、調(diào)制解調(diào)器等、CPU/IC的保護(hù)、IEEE 802.3以太網(wǎng)LAN、IEEE 1394，iLINK、I/O端口、LCD監(jiān)視器/顯示器、LNB衛(wèi)星機(jī)頂盒、揚(yáng)聲器、PC卡和插槽、智慧卡/智能卡閱讀器、DDC視頻端口DVI、USB、POS設(shè)備、機(jī)頂盒、GPS、電話及傳真機(jī)等。
應(yīng)用在工業(yè)及汽車電子上 如：汽車線束、汽車防盜器、汽車微電機(jī)、電磁負(fù)載、馬達(dá)、風(fēng)扇有及吹風(fēng)機(jī)、鹵素?zé)簟⒒鹁O(shè)備、電子鎮(zhèn)流器/電子安全器、變壓器、印刷電路版及銅鉑線的保護(hù)、保護(hù)電氣連接線/線束保護(hù)等。
應(yīng)用在電池及可攜式電子設(shè)備 如：可充電電池組、鋰電池、保護(hù)可充電池組、線性AC/DC轉(zhuǎn)換器、保護(hù)可攜式電子產(chǎn)品的輸入端口、DC點(diǎn)煙器的電源轉(zhuǎn)換器等。
自恢復(fù)保險(xiǎn)絲是由經(jīng)過(guò)特殊處理的聚合樹(shù)脂(Polymer)及分布在里面的導(dǎo)電粒子(Carbon Black)組成。在正常操作下聚合樹(shù)脂緊密地將導(dǎo)電粒子束縛在結(jié)晶狀的結(jié)構(gòu)外，構(gòu)成鏈狀導(dǎo)電電通路，此時(shí)的自恢復(fù)保險(xiǎn)絲為低阻狀態(tài)(a)，線路上流經(jīng)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的電流所產(chǎn)生的熱能小，不會(huì)改變晶體結(jié)構(gòu)。
當(dāng)線路發(fā)生短路或過(guò)載時(shí)，流經(jīng)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的大電流產(chǎn)生的熱量使聚合樹(shù)脂融化，體積迅速增長(zhǎng)，形成高阻狀態(tài)(b)，工作電流迅速減小，從而對(duì)電路進(jìn)行限制和保護(hù)。
當(dāng)故障排除后，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲重新冷卻結(jié)晶，體積收縮，導(dǎo)電粒子重新形成導(dǎo)電通路，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲恢復(fù)為低阻狀態(tài)，從而完成對(duì)電路的保護(hù)，無(wú)須人工更換。
傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲也叫做一次性保險(xiǎn)絲，很多地方說(shuō)法不同，但是意思是一樣的，為了方便理解，很多地方會(huì)稱傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲為一次性保險(xiǎn)絲。
共同點(diǎn)：都能提供過(guò)電流保護(hù)。
A從結(jié)構(gòu)上比較。
傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲有三部分組成：主體（是由低熔點(diǎn)的金屬絲或者金屬薄片制成的熔體，是熔斷器核心）、熔體兩端（連接電路與熔體，具良好導(dǎo)電性）、支架（固定熔體并使三部分成為剛性的整體）。
自恢復(fù)保險(xiǎn)絲（自恢復(fù)保險(xiǎn)絲分為聚合物PPTC和陶瓷CPTC兩類，以下本文介紹的均為聚合物PPTC）是由經(jīng)過(guò)特殊處理的聚合樹(shù)脂(Polymer)及分布在里面的導(dǎo)電粒子(Carbon Black)組成。在正常操作下聚合樹(shù)脂緊密地將導(dǎo)電粒子束縛在結(jié)晶狀的結(jié)構(gòu)外，構(gòu)成鏈狀導(dǎo)電電通路，正常狀態(tài)下的自復(fù)保險(xiǎn)絲阻值很低（幾十毫歐~幾歐）。
B從原理上比較。
傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲：當(dāng)電流過(guò)載或短路時(shí)，發(fā)熱量大于散熱量，熱量在熔體上逐步積累，一旦溫度上升到熔絲的熔點(diǎn)時(shí)，熔絲熔斷，電流被切斷，故障排除后，不可自恢復(fù)。
自恢復(fù)保險(xiǎn)絲：正常工作時(shí)，不會(huì)改變自身晶體結(jié)構(gòu)，當(dāng)電路中發(fā)生故障電流，電流過(guò)大導(dǎo)致發(fā)熱，產(chǎn)生的熱量會(huì)使聚合物樹(shù)脂熔化，基體膨脹，使得炭黑顆粒分離，從而形成trip的元素。當(dāng)故障排除后，重新冷卻結(jié)晶，炭黑顆粒重現(xiàn)形成導(dǎo)電通路，恢復(fù)低阻狀態(tài)，從而可以重復(fù)使用。
C從應(yīng)用領(lǐng)域上來(lái)比較。
兩者都可用來(lái)做電路的過(guò)電流保護(hù)，其使用的不少領(lǐng)域和場(chǎng)合有類似，有一部分場(chǎng)合這兩種產(chǎn)品都可以使用，還可以互相替換。例如在過(guò)流保護(hù)要求不太高的電池保護(hù)應(yīng)用中這兩類產(chǎn)品都能各領(lǐng)千秋。
但在對(duì)某些IC等重要器件保護(hù)應(yīng)用中，或電源的輸入/輸出端就只有一次性保險(xiǎn)絲才有可能勝任其保護(hù)功能，這些部位對(duì)阻抗要求也較高。另外在一些一旦發(fā)生故障就必須停機(jī)檢修排除故障的場(chǎng)合，也要求使用一次性保險(xiǎn)絲。
而一些必須避免因過(guò)熱而燒壞產(chǎn)品的場(chǎng)合，經(jīng)常需要熱插拔操作的接口過(guò)流保護(hù)，可簡(jiǎn)易排除故障，以及非器件故障導(dǎo)致的暫時(shí)性過(guò)電流的電路保護(hù)則選擇自恢復(fù)保險(xiǎn)絲。
因此，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲和傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲是相輔相成的關(guān)系，缺少誰(shuí)都不利于市場(chǎng)的發(fā)展，在產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)上，根據(jù)自身需要選擇合適的。
D從產(chǎn)品性能參數(shù)上來(lái)比較。
自復(fù)保險(xiǎn)絲是一種具有PTC特性的導(dǎo)電高分子材料。與保險(xiǎn)絲之間最顯著的差異就是前者可以多次重復(fù)使用。而傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲在提供過(guò)電流保護(hù)之后，就必須用另外一只進(jìn)行替換。
對(duì)產(chǎn)品制造者來(lái)說(shuō)：增加產(chǎn)品的性能和賣點(diǎn)，減少售后服務(wù)成本；對(duì)使用者是比較方便的！
自復(fù)保險(xiǎn)絲與雙金屬電路斷路器區(qū)別
A：雙金屬電路斷路器在故障仍然存在時(shí)，溫度降低時(shí)能復(fù)位，這就可能導(dǎo)致在復(fù)位時(shí)產(chǎn)生燒毀觸點(diǎn)、電磁干擾、火花飛濺。因此，可能損壞設(shè)備，而不安全。
B：PPTC在事故未被排除以前一直處于高阻、關(guān)斷狀態(tài)，不會(huì)復(fù)位，直到排除故障。
高分子和陶瓷PTC熱敏電阻的區(qū)別
A：不同點(diǎn):元件的初始阻值、動(dòng)作時(shí)間（對(duì)事故的反應(yīng)時(shí)間）以及元件尺寸大小。
B：具有相同維持電流的高分子與陶瓷PTC熱敏電阻相比，高分子的尺寸更小、阻值更低，同時(shí)反應(yīng)更快。
1、確定電路的一下參數(shù)：
a 最大工作環(huán)境溫度 b 標(biāo)準(zhǔn)工作電流 c 最大工作電壓（Umax） d 最大故障電流（Imax）
2、選擇能適應(yīng)電路最大環(huán)境溫度和標(biāo)準(zhǔn)工作電流的自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件
使用溫度折減{環(huán)境溫度(℃）的工作電流（A）}表并選擇與電路最大環(huán)境溫度最匹配的溫度。瀏覽該欄以查閱等于或大于電路標(biāo)準(zhǔn)工作電流值。
3、將所選元件的最大電氣額定值與電路最大工作電壓和故障電流作比較
使用電氣特性表來(lái)驗(yàn)證您在第2步中所選的元件是否將采用電路的最大工作電壓和故障電流。查閱裝置的最大工作電壓和最大故障電流。確保Umax和Imax大于或等于電路的最大工作電壓和最大故障電流。
4、確定動(dòng)作時(shí)間
動(dòng)作時(shí)間是當(dāng)故障電流出現(xiàn)在整臺(tái)裝置上時(shí)將此元件切換到高電阻狀態(tài)所用的時(shí)間量。為了提供預(yù)期的保護(hù)功能，明確自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件的工作時(shí)間是很重要的。
如果您選擇的元件動(dòng)作過(guò)快，則會(huì)出現(xiàn)異常動(dòng)作或有害的動(dòng)作。如果元件動(dòng)作過(guò)慢，則受到保護(hù)的組件在元件切換到高電阻狀態(tài)之前可能損壞。
使用25℃的典型動(dòng)作時(shí)間曲線來(lái)確定自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件的動(dòng)作時(shí)間對(duì)于電路來(lái)說(shuō)是過(guò)快還是過(guò)慢。如果是則返回第2步重新選擇備用元件。
5、驗(yàn)證環(huán)境工作溫度
確保應(yīng)用場(chǎng)合的最小和最大環(huán)境溫度在自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件的工作溫度范圍內(nèi)。大多數(shù)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件的工作溫度范圍介于-40℃到85℃。
6、驗(yàn)證自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件的外形尺寸
使用外形尺寸表來(lái)將您選擇的自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的外形尺寸與應(yīng)用場(chǎng)合的空間條件比較。
2019年的IFA展會(huì)上，華碩發(fā)布了ProArt StudioBook One筆記本電腦，這也是首款配備了NVIDIA業(yè)界領(lǐng)先的Quadro RTX 6000 圖形處理器的筆記本電腦。
在充電器方面，這款產(chǎn)品配備了一款輸出功率高達(dá)300W的高密度電源適配器，支持固定48V電壓輸出，最大電流可達(dá)6.25A。電源由偉創(chuàng)力代工，據(jù)了解，這款產(chǎn)品電源內(nèi)部還應(yīng)用了納微半導(dǎo)體GaNFast功率芯片，提高效率和縮小體積。
目前，充電頭網(wǎng)已經(jīng)拿到了這款300W電源適配器，下面就為大家揭秘其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、做工和用料。
一、英偉達(dá)300W電源適配器外觀
外觀方面，這款300W電源適配器為純白色外殼，主體機(jī)身為扁平方正造型，兩段式結(jié)構(gòu)，棱角分明；輸出端自帶一條固定輸出線纜，輸入采用的是梅花三角接口。
得益于內(nèi)部應(yīng)用了氮化鎵功率器件，并且采用了高性能的電源架構(gòu)以及緊湊布局，這款電源的體積相對(duì)于300W的功率而言，做得非常小巧，僅相當(dāng)于常規(guī)300W電源體積的一半左右。
輸入端的梅花三插插孔特寫。
輸出端的延長(zhǎng)線與機(jī)身連接處采用了加固處理，增加抗彎折性能。
在輸出端面，印有NVIDIA英偉達(dá)的字樣。
來(lái)看一下產(chǎn)品參數(shù)。型號(hào)：NVD-A-0300ADU00；制造商為：偉創(chuàng)力電源（東莞）有限公司；輸入支持100-240V~ 4A-2.5A，50/60Hz（中國(guó)區(qū)域：200-240V~ 2.5A 50/60Hz）；輸出：48V 6.25A，總功率300W。
尺寸方面，長(zhǎng)度約為91.9mm。
寬度約為91.8mm。
厚度約為27.8mm。通過(guò)計(jì)算，這款電源的功率密度達(dá)到了1.2W/cm3，這在筆記本電腦原裝電源適配器中十分罕見(jiàn)。
與iPhone 12 Pro Max對(duì)比，二者寬度相當(dāng)。
輸出端子外形看起來(lái)與USB-C接口類似，實(shí)際上是一種特殊的端口。
充電接口特寫，內(nèi)部有三個(gè)插孔。
自帶充電線纜的長(zhǎng)度約為1.8米。
整個(gè)電源的凈重約為538g。
二、英偉達(dá)300W電源適配器拆解
使用切割機(jī)將整個(gè)電源的外殼切開(kāi)，取出內(nèi)部電源模塊。電源模塊外圍包裹了一層石墨散熱層，并與外殼之間還設(shè)有大面積的鋁板散熱片。
兩塊散熱鋁板將電源模塊覆蓋，輸出端面還增加了純銅散熱片。
與常見(jiàn)的電源配件不同的是，這套電源方案的輸入線纜與輸出線纜在均設(shè)在同一個(gè)角落，中間設(shè)有絕緣隔離板，輸入端是三根線芯，輸出端則有六根線芯。
輸出端線束上還套有一個(gè)磁環(huán)。
整個(gè)電源模塊外形也很方正，外部覆蓋了石墨散熱層。
電源模塊長(zhǎng)度約為84.5mm。
寬度同樣為84.5mm。
厚度約為20.6mm。
將包裹在電源模塊外圍的散熱層拆下。可見(jiàn)石墨散熱層并不是直接覆蓋在電源模塊上，而是貼在絕緣麥拉片外側(cè)，由絕緣板對(duì)電源模塊實(shí)現(xiàn)全面包裹。
電源模塊正面非常密集的布局了電容、電感、變壓器等元器件，并在各個(gè)元器件的間隙注滿了白色硅膠，起到固定和導(dǎo)熱的作用。
電源模塊的背面是貼片元器件，并貼有一塊導(dǎo)熱墊，增強(qiáng)導(dǎo)熱效果。
清除覆蓋在正面的硅膠，基本可見(jiàn)到各個(gè)器件的規(guī)格。同時(shí)，整個(gè)電源板的正面還使用了多塊小PCB板的設(shè)計(jì)，增加空間利用率。
PCB板背面主要是控制電路。經(jīng)過(guò)充電頭網(wǎng)的觀察分析發(fā)現(xiàn)，這套電源方案采用的是PFC+LLC的高性能電源架構(gòu)。
先來(lái)看輸入端，設(shè)有延時(shí)保險(xiǎn)絲、兩級(jí)共模電感、安規(guī)X電容等器件。同時(shí)還有兩塊小PCB板，均配有散熱片。
延時(shí)保險(xiǎn)絲規(guī)格為250V 6.3A。
共模電感特寫。
另外一顆共模電感。
安規(guī)X2電容。
PCB板背面設(shè)有一顆X電容放電芯片，恩智浦TEA1708T，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)X電容放電，并具有低功率損耗。
在共模電感后面設(shè)有一塊小PCB板。
拆下PCB板，電路板為主動(dòng)整流橋A板，上面是兩顆英飛凌的MOS管，型號(hào)IPT60R022S7，NMOS，TOLL封裝，耐壓600V，導(dǎo)阻22mΩ，CoolMOS S7系列。
小PCB板另一面設(shè)有一顆芯片和兩顆MOS。
這顆芯片來(lái)自MPS，型號(hào)MP6924。這是一顆雙路同步整流控制器，用于控制主動(dòng)整流。
另外兩顆MOS管同樣來(lái)自英飛凌，型號(hào)為IPN60R600P7S，NMOS，耐壓650V，導(dǎo)阻為600mΩ，SOT223封裝。
這里還有一塊小PCB板，是主動(dòng)整流橋B板。
拆下這塊PCB板，上面一個(gè)面是英飛凌的MOS管和一顆英飛凌的驅(qū)動(dòng)器。
另外一面同樣是一顆英飛凌的MOS和一顆英飛凌的驅(qū)動(dòng)器。
兩顆英飛凌的驅(qū)動(dòng)器同型號(hào)，均為1EDI60I12AF，單通道隔離驅(qū)動(dòng)器，隔離電壓1200V，支持10A峰值驅(qū)動(dòng)電流輸出。
另一顆英飛凌控制器特寫。
兩顆MOS管也同型號(hào)，均為英飛凌IPT60R022S7。
左側(cè)角落設(shè)有兩顆薄膜電容和一個(gè)電感，用于濾波。右側(cè)是交錯(cuò)PFC升壓電感。
濾波電感特寫。
兩顆薄膜濾波電容特寫。
拆下兩顆薄膜電容和電感組件后，可在主PCB板上看到一顆來(lái)自DIODES的整流橋，用于初級(jí)輔助供電。
PFC升壓電感特寫，內(nèi)部實(shí)際為兩顆電感加檢測(cè)線圈的組合。
PFC升壓電感背面就是PFC升壓控制器，來(lái)自安森美的NCP1632，該芯片集成了雙MOSFET驅(qū)動(dòng)器，用于兩相交錯(cuò)式PFC應(yīng)用。
PFC控制器旁邊的兩顆碳化硅二極管型號(hào)相同，均為瑞能NXPSC04650D，TO252封裝，耐壓650V，額定電流4A。
PFC控制器和兩顆升壓MOS管之間設(shè)有一顆二極管，用于啟動(dòng)時(shí)的保護(hù)。
LLC控制器采用安森美的NCP13992，這是一款用于半橋諧振轉(zhuǎn)換器的高性能電流模式控制器。此控制器內(nèi)置600V門極驅(qū)動(dòng)器，簡(jiǎn)化布局，減少了外部部件數(shù)量。在需要PFC前級(jí)的應(yīng)用中，NCP13992可輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制PFC控制器。
橫跨在PCB板初級(jí)和次級(jí)之間的光耦，用于輸出電壓反饋。
美信 MAX31826單線數(shù)字溫度傳感器，用于檢測(cè)電源溫度并通過(guò)電源線中信號(hào)線送至電腦，根據(jù)電源溫度控制功率，防止電源過(guò)熱。
貼片Y電容。
電源模塊居中是一顆來(lái)自豐賓的電解電容，橫向放置，節(jié)省空間，規(guī)格420V 150μF。
充電頭網(wǎng)了解到，豐賓電容還被華為、綠聯(lián)、ANKER、小米、vivo、惠普等知名品牌的百余款快充產(chǎn)品采用。
在大電容和變壓器之間還設(shè)有兩顆小電容，用于主控芯片供電；其中一顆為豐賓35V 220μF。
另外一顆為豐賓35V 47μF。
側(cè)面是一塊集成功率器件的PCB板，外側(cè)焊有金屬散熱塊。
拆下小PCB板，內(nèi)側(cè)是四顆氮化鎵功率器件，兩顆用于PFC升壓，兩顆用于LLC半橋。
PCB板外側(cè)三塊金屬散熱塊。
交錯(cuò)式PFC升壓電路采用納微半導(dǎo)體GaNFast功率芯片，型號(hào)NV6127，采用QFN6*8mm封裝，散熱性能升級(jí)，125mΩ導(dǎo)阻，內(nèi)置驅(qū)動(dòng)器支持10-30V供電。最高支持2MHz開(kāi)關(guān)頻率。
LLC級(jí)兩顆氮化鎵同樣為納微NV6127功率芯片。
充電頭網(wǎng)拆解了解到，采用納微NV6127氮化鎵芯片的產(chǎn)品還有聯(lián)想90W閃充雙口氮化鎵充電器、倍思120W氮化鎵+碳化硅PD快充充電器等。此外，納微GaNFast功率芯片此前已被OPPO 50Ｗ餅干氮化鎵快充、RAVPOWER 65W 1A1C氮化鎵快充、小米65W氮化鎵充電器、SlimQ 65W氮化鎵快充、Anker PowerCore Fusion PD超極充、RAVPower 45W GaN PD充電器、倍思65W氮化鎵充電器等產(chǎn)品采用，獲得市場(chǎng)高度認(rèn)可。
納微NV6127功率芯片詳細(xì)規(guī)格資料。
LLC諧振電感特寫，采用利茲線繞制。
LLC變壓器特寫。
在主變壓器旁邊設(shè)有一塊小PCB板，外側(cè)貼有一大塊散熱金屬塊。
拆下這塊PCB板，該P(yáng)CB板為次級(jí)同步整流模塊。
PCB板上設(shè)有兩顆同步整流芯片以及兩顆同步整流MOS管。
同步整流器為安森美NCP43080D，支持CCM、DCM、準(zhǔn)諧振反激，正激和LLC應(yīng)用。
另外一側(cè)也是同樣的電路。
同步整流MOS管采用的是英飛凌BSC093N15NS5，NMOS，150V耐壓，9.3mΩ導(dǎo)阻。
另外一顆同步整流MOS管同型號(hào)。
同步整流輸出濾波采用了兩顆電解電容。其中一顆為CapXon豐賓的電解電容，規(guī)格為63V 390μF。
另外一顆電解電容來(lái)自KoShin東佳電子，規(guī)格為63V 220μF。
充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)
英偉達(dá)300W電源適配器基于PFC+LLC電源架構(gòu)開(kāi)發(fā)，不過(guò)在PFC升壓部分采用了全新的方案。整流橋采用英飛凌MOS管配合驅(qū)動(dòng)器，由MPS MP6924控制進(jìn)行主動(dòng)橋式整流，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的整流橋降低損耗，提高效率。
安森美NCP1632進(jìn)行兩相交錯(cuò)式PFC升壓，兩路PFC開(kāi)關(guān)管選用納微氮化鎵功率芯片，并使用兩顆瑞能碳化硅二極管整流。大功率應(yīng)用中使用兩相的PFC可大幅減小峰值電流，減小元器件體積。
LLC控制器為安森美NCP13992，開(kāi)關(guān)管同為納微NV6127。同步整流控制器采用兩路獨(dú)立的NCP43080驅(qū)動(dòng)英飛凌MOS管。并且內(nèi)置美信MAX31826用于電源內(nèi)部溫度檢測(cè)并上傳報(bào)告至電腦，電腦根據(jù)電源報(bào)告的溫度動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)輸入功率。
電源內(nèi)部采用多塊小板焊接，充分利用PCB面積，內(nèi)部元件緊湊，堪稱極致高功率密度電源設(shè)計(jì)典范。
晶顯示器電源電路的功能主要是將 220V 市電轉(zhuǎn)換成液晶顯示器工作需要的各種穩(wěn)定的直流電，為液晶顯示器中的各種控制電路、邏輯電路、控制面板等提供工作電壓，其工作的穩(wěn)定性 直接影響液晶顯示器能否正常工作。
一、液晶顯示器電源電路的結(jié)構(gòu)
液晶顯示器電源電路主要產(chǎn)生+5V、+12V 的工作電壓。其中，+5V 電壓主要為主板邏輯電 路、操作面板指示燈等提供工作電壓；+12V 電壓主要為高壓板、驅(qū)動(dòng)板等提供工作電壓。
電源電路主要由濾波電路、橋式整流濾波電路、主開(kāi)關(guān)電路、開(kāi)關(guān)變壓器、整流濾波電路、 保護(hù)電路、軟啟動(dòng)電路、PWM 控制器等組成。
其中，交流濾波電路的作用是消除市電中的高頻干擾（線性濾波電路一般由電阻、電容和電感組成）；橋式整流濾波電路的作用是將 220V 交流電變成 310V左右的直流電；開(kāi)關(guān)電路的作用是將310V 左右的直流電通過(guò)開(kāi)關(guān)管和開(kāi)關(guān)變壓器后，變成不同幅度的脈沖電壓；整流濾波電路的作用是將開(kāi)關(guān)變壓器輸出的脈沖電壓經(jīng)過(guò)整流和濾波后變成負(fù)載需要的基本電壓5V 和 12V； 過(guò)壓保護(hù)電路的作用是盡量避免因負(fù)載異常或其他原因?qū)е碌拈_(kāi)關(guān)管損壞或開(kāi)關(guān)電源損壞；PWM控制器的作用是控制開(kāi)關(guān)管的切換，根據(jù)保護(hù)電路的反饋電壓控制電路。
二、液晶顯示器電源電路的工作原理
液晶顯示器的電源電路一般采用開(kāi)關(guān)電路方式，此電源電路將交流220V輸入電壓經(jīng)過(guò)整流濾波電路變成直流電壓，再由開(kāi)關(guān)管斬波和高頻變壓器降壓，得到高頻矩形波電壓，最后經(jīng)整流濾波后輸出液晶顯示器各個(gè)模塊所需要的直流電壓。
下面以AOCLM729液晶顯示器為例講解液晶顯示器電源電路的工作原理。AOCLM729液晶顯示器的電源電路主要由交流濾波電路、橋式整流電路、軟啟動(dòng)電路、主開(kāi)關(guān)電路、整流濾波電路、過(guò)壓保護(hù)電路等組成。
電源電路板實(shí)物圖：
電源電路原理圖：
1．交流濾波電路
交流濾波電路的作用是用于濾除由交流輸入線引入的噪聲，抑制電源內(nèi)部產(chǎn)生的反饋噪聲。
電源內(nèi)部的噪聲主要有共態(tài)噪聲和正態(tài)噪聲兩種。對(duì)于單相電源，輸入側(cè)有2 根交流電源線和1根地線。在電源輸入側(cè)2根交流電源線與地線之間產(chǎn)生的噪聲為共態(tài)噪聲；2根交流電源線之間產(chǎn)生的噪聲為正態(tài)噪聲。交流濾波電路主要用于濾除這兩類噪聲，另外，還要起到電路過(guò)流保護(hù)和過(guò)壓保護(hù)。其中，保險(xiǎn)用于過(guò)流保護(hù)，壓敏電阻用于輸入電壓過(guò)壓保護(hù)。下圖為交流濾波電路原理圖。
圖中，電感L901、L902，電容 C904、C903、C902、C901 組成了EMI濾波器。電感L901、L902用于濾除低頻共態(tài)噪聲；C901和C902 用于濾除低頻正態(tài)噪聲；C903和C904 用于濾除高頻共態(tài)和正態(tài)噪聲（高頻電磁干擾）；限流電阻R901、R902用于拔下電源插頭時(shí)對(duì)電容起放電作用；保險(xiǎn)F901用于過(guò)流保護(hù)，壓敏電阻NR901用于輸入電壓過(guò)壓保護(hù)。
當(dāng)液晶顯示器的電源插頭插入電源插座后，220V 交流電經(jīng)過(guò)保險(xiǎn)管F901、壓敏電阻NR901防浪涌沖擊后，通過(guò)由電容C901、C902、C903、C904，電阻R901、R902，電感 L901、L902 組成的抗干擾電路后進(jìn)入橋式整流電路。
2．橋式整流濾波電路
橋式整流濾波電路的作用是將220V 交流電經(jīng)過(guò)全波整流后轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷海俳?jīng)過(guò)濾波后將電壓變?yōu)槭须婋妷旱?倍。
橋式整流濾波電路主要由橋式整流器DB901，濾波電容C905 組成。
圖中，橋式整流器由4個(gè)整流二極管組成，濾波電容為400V電容。當(dāng)220V 交流市電經(jīng)過(guò)濾波后，進(jìn)入橋式整流器。橋式整流器對(duì)交流市電進(jìn)行全波整流后，變?yōu)橹绷麟妷骸＝又酥绷麟妷涸俳?jīng)過(guò)濾波電容C905將電壓轉(zhuǎn)換為 310V的直流電壓。
3．軟啟動(dòng)電路
軟啟動(dòng)電路的作用是防止電容器上的瞬時(shí)沖擊電流，以保證開(kāi)關(guān)電源正常而可靠地運(yùn)行。由于在輸入電路接通電源瞬間，電容器上的初始電壓為零會(huì)形成很大的瞬時(shí)沖擊電流，此電流往往會(huì)導(dǎo)致輸入保險(xiǎn)絲燒斷，因此需要設(shè)置軟啟動(dòng)電路。軟啟動(dòng)電路主要由啟動(dòng)電阻、整流二極管、濾波電容等組成。如圖所示為軟啟動(dòng)電路原理圖。
圖中，電阻R906、R907 為1MΩ的等效電阻，由于這些電阻的阻值很大，所以其工作電流很小。剛啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電源時(shí)，SG6841所需要的啟動(dòng)工作電流由 +300V直流高壓經(jīng)過(guò)電阻R906和R907降壓后加至 SG6841 的輸入端（第 3 腳）實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)。一旦開(kāi)關(guān)管轉(zhuǎn)入正常的工作狀態(tài)，開(kāi)關(guān)變壓器上所建立的高頻電壓經(jīng)整流二極管D902、濾波電容C907 整流濾波后，就作為SG6841芯片 的工作電壓，至此啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束。
4．主開(kāi)關(guān)電路
主開(kāi)關(guān)電路的作用是通過(guò)開(kāi)關(guān)管斬波和高頻變壓器降壓，以得到高頻矩形波電壓。
主開(kāi)關(guān)電路主要由開(kāi)關(guān)管、PWM 控制器、開(kāi)關(guān)變壓器、過(guò)流保護(hù)電路、高壓保護(hù)電路等組成。
圖中，SG6841為PWM 控制器，它是開(kāi)關(guān)電源的核心，它能產(chǎn)生頻率固定而脈沖寬度可調(diào)的 驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制開(kāi)關(guān)管的通斷狀態(tài)，從而調(diào)節(jié)輸出電壓的高低，達(dá)到穩(wěn)壓的目的。Q903 為開(kāi)關(guān)管，T901為開(kāi)關(guān)變壓器，穩(wěn)壓管 ZD901、電阻 R911、三極管 Q902 和Q901、電阻 R901 等組成的 電路為過(guò)壓保護(hù)電路。
SG6841 芯片各個(gè)引腳的功能
當(dāng) PWM開(kāi)始工作后，SG6841的第8腳輸出一個(gè)矩形脈沖波（一般輸出的脈沖的頻率為58.5kHz，占空比為11.4%）。該脈沖控制開(kāi)關(guān)管 Q903 按其工作頻率進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作，在開(kāi)關(guān)管Q903不斷地導(dǎo)通/截止形成自激振蕩時(shí)，變壓器 T901就開(kāi)始工作，產(chǎn)生振蕩電壓。
當(dāng) SG6841 的第 8 腳輸出端為高電平時(shí)，開(kāi)關(guān)管Q903導(dǎo)通，接著開(kāi)關(guān)變壓器 T901 的初級(jí)線圈有電流流過(guò)，產(chǎn)生上正下負(fù)的電壓；同時(shí)，變壓器的次級(jí)產(chǎn)生下正上負(fù)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這時(shí)次級(jí)上的二極管 D910 截止，此階段為儲(chǔ)能階段；當(dāng) SG6841 的第 8 腳輸出端為低電平時(shí)，開(kāi)關(guān)管 Q903 截止，開(kāi)關(guān)變壓器 T901 初級(jí)線圈上的電流在瞬間變?yōu)?0，初級(jí)的電動(dòng)勢(shì)為下正上負(fù)，在次級(jí)上感應(yīng)出上正下負(fù)的電動(dòng)勢(shì)，此時(shí)二極管 D910 導(dǎo)通，開(kāi)始輸出電壓。
（1）過(guò)流保護(hù)電路
過(guò)流保護(hù)電路的工作原理如下。
在開(kāi)關(guān)管Q903 導(dǎo)通后，電流會(huì)從開(kāi)關(guān)管 Q903 的漏極流向源極，并在 R917 上產(chǎn)生電壓。電阻R917 為電流檢測(cè)電阻，由它產(chǎn)生的電壓直接加到 PWM 控制器 SG6841 芯片的過(guò)流檢測(cè)比較器的同相輸入端（即第 6 腳），只要該電壓超過(guò)1V，將使 PWM 控制器 SG6841 內(nèi)部的電流保護(hù)電路啟動(dòng)，使第 8 腳停止輸出脈沖波，開(kāi)關(guān)管及開(kāi)關(guān)變壓器停止工作，實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)。
（2）高壓保護(hù)電路
高壓保護(hù)電路的工作原理如下。
當(dāng)電網(wǎng)電壓升高超過(guò)最大值時(shí)，變壓器反饋線圈輸出的電壓也將升高。該電壓將會(huì)超過(guò)20V， 此時(shí)穩(wěn)壓管ZD901被擊穿，電阻R911上產(chǎn)生壓降。當(dāng)這個(gè)壓降有 0.6V 時(shí)，三極管 Q902 導(dǎo)通， 接著三極管 Q901 的基極變?yōu)楦唠娖剑谷龢O管 Q901 也導(dǎo)通。同時(shí)，二極管 D903 也導(dǎo)通, 致使 PWM 控制器 SG6841 芯片第 4 腳接地，產(chǎn)生瞬間短路電流，使 PWM 控制器 SG6841 迅速關(guān)斷脈沖輸出。
另外，三極管 Q902 導(dǎo)通后，使 PWM 控制器 SG6841 第 7 腳的 15V 基準(zhǔn)電壓通過(guò)電阻 R909、 三極管 Q901 直接接地。這樣 PWM 控制器 SG6841 芯片的供電端電壓變?yōu)?0，PWM 控制器停止輸出脈沖波，開(kāi)關(guān)管及開(kāi)關(guān)變壓器停止工作，達(dá)到高壓保護(hù)作用。
5．整流濾波電路
整流濾波電路的作用是將變壓器輸出的電壓經(jīng)過(guò)整流濾波后，得到穩(wěn)定的直流電壓。因?yàn)殚_(kāi)關(guān)變壓器的漏感和輸出二極管的反向恢復(fù)電流造成的尖峰，都形成了潛在的電磁干擾。因此要得到純凈的 5V 和 12V 電壓，開(kāi)關(guān)變壓器輸出的電壓必須經(jīng)過(guò)整流濾波處理。
整流濾波電路主要由二極管、濾波電阻、濾波電容、濾波電感等組成。
圖中，開(kāi)關(guān)變壓器 T901 的次級(jí)輸出端的二極管 D910 和 D912 上并接的 RC 濾波電路（電阻 R920 和電容 C920，電阻 R922 和電容 C921）的作用是吸收二極管 D910 和 D912 上產(chǎn)生的浪涌電 壓。
二極管 D910、電容 C920、電阻 R920、電感 L903、電容 C922 和C924 構(gòu)成的 LC 濾波器，可 以過(guò)濾變壓器輸出 12V 電壓的電磁干擾，輸出穩(wěn)定的 12V 電壓。
二極管 D912、電容 C921、電阻 R921、電感 L904、電容 C923 和C925 構(gòu)成的 LC 濾波器，可以過(guò)濾變壓器輸出 5V 電壓的電磁干擾，輸出穩(wěn)定的 5V 電壓。
6．12V/5V 穩(wěn)壓控制電路
由于 220V 交流市電是在一定范圍內(nèi)變化的，當(dāng)市電升高，電源電路的變壓器輸出的電壓也會(huì)隨之升高，為了得到穩(wěn)定的 5V 和 12V 電壓，在電源電路中一般都會(huì)設(shè)計(jì)一個(gè)穩(wěn)壓電路。
12V/5V 穩(wěn)壓電路主要由精密穩(wěn)壓器（TL431）、光耦合器、PWM 控制器、分壓電阻等組成。
圖中，IC902 為光耦合器，IC903 為精密穩(wěn)壓器，電阻 R924 和R926 為分壓電阻。
當(dāng)電源電路工作時(shí)，+12V 輸出直流電壓經(jīng)過(guò)電阻 R924 和R926 分壓后，在 R926 上產(chǎn)生電壓，該電壓直接加到TL431 精密穩(wěn)壓器上（加到R 端），由電路上的電阻參數(shù)可知該電壓正好能使TL431導(dǎo)通。這樣+5V 電壓就可以流過(guò)光耦合器和精密穩(wěn)壓器，當(dāng)電流流過(guò)光耦合器發(fā)光二極管，光耦合器 IC902 開(kāi)始工作，完成電壓的取樣。
當(dāng) 220V 交流市電電壓升高導(dǎo)致輸出電壓隨之升高時(shí)，流過(guò)光耦合器 IC902 的電流也就隨之增大，光耦合器內(nèi)部發(fā)光二極管的亮度也隨之增強(qiáng)，光耦合器內(nèi)部的光敏三極管的內(nèi)阻同時(shí)也變小，這樣則光敏三極管端的導(dǎo)通程度也會(huì)加強(qiáng)。光敏三極管導(dǎo)通程度加強(qiáng)的同時(shí)，PWM 電源控 制器 SG6841 芯片的第 2 腳端的電壓同時(shí)會(huì)下降。由于該電壓加到 SG6841 內(nèi)部誤差放大器的反相輸入端，從而控制 SG6841 輸出脈沖的占空比，降低輸出電壓。這樣就構(gòu)成了過(guò)壓輸出反饋回路，達(dá)到穩(wěn)定輸出的作用，能使輸出電壓穩(wěn)定在 12V 和 5V 輸出左右。
提示：
光耦合器以光為媒介傳輸電信號(hào)。它對(duì)輸入、輸出電信號(hào)有良好的隔離作用，所以，它在各種電路中得到廣泛的應(yīng)用。目前它已成為種類最多、用途最廣的光電器件之一。光耦合器一般由三部分組成：光的發(fā)射、光的接收及信號(hào)放大。輸入的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管（LED）， 使之發(fā)出一定波長(zhǎng)的光，被光探測(cè)器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過(guò)進(jìn)一步放大后輸出。這就完 成了電—光—電的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由于光耦合器輸入輸出間互相 隔離，電信號(hào)傳輸具有單向性等特點(diǎn)，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。又由于光耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件，因而具有很強(qiáng)的共模抑制能力。所以，它在長(zhǎng)線傳輸信息中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比。在計(jì)算機(jī)數(shù)字通信及實(shí)時(shí)控制中作為信號(hào)隔離的接口器件，可以大大增加計(jì)算機(jī)工作的可靠性。
7．過(guò)壓保護(hù)電路
過(guò)壓保護(hù)電路的作用是檢測(cè)輸出電路的輸出電壓，當(dāng)變壓器輸出電壓異常升高時(shí)，通過(guò) PWM 控制器關(guān)斷脈沖輸出，到達(dá)保護(hù)電路的目的。
過(guò)壓保護(hù)電路主要由 PWM 控制器、光耦合器、穩(wěn)壓管等組成，如上圖所示電路原理圖中的穩(wěn)壓管 ZD902 或 ZD903 就是用來(lái)檢測(cè)輸出電壓的。
當(dāng)開(kāi)關(guān)變壓器次級(jí)輸出的電壓異常升高時(shí)，穩(wěn)壓管 ZD902 或 ZD903 將會(huì)被擊穿，從而將導(dǎo)致光耦合器內(nèi)部發(fā)光管的亮度異常加大，致使 PWM 控制器第 2 腳通過(guò)光耦合器內(nèi)部的光敏三極管接地，PWM 控制器迅速關(guān)斷第 8 腳的脈沖輸出，開(kāi)關(guān)管和開(kāi)關(guān)變壓器立刻停止工作，達(dá)到保護(hù)電路的目的。