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[教程资料] 电脑开关电源及RTX机箱的优点知识点睛

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发表于 2015-4-28 16:28:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
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电脑开关电源及RTX机箱的优点知识点睛

开关电源由什么组成

  电源是各种电子设备必不可缺的组成部分,其性能优 劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。由于开关电源内部关键元器件工作在高频开关状态,功耗小,转化率高,且体积和重量只有线性电源的 20%—30%,故目前它已成为稳压电源的主流产品。
  电子设备电气故障的检修,本着从易到难的原则,基本上都是先从电源入手,在确定其电源正常后,再进行 其他部位的检修,且电源故障占电子设备电气故障的大多数。故了解开头电源基本工作原理,熟悉其维修技巧和常见故障,有利于缩短电子设备故障维修时间,提高 个人设备维护技能。
二.开关电源的组成
  开关电源大至由主电路、控制电路、检测电路、辅助电源四大部份组成,见图1。
4838556_1_thumb.jpg
  1. 主电路
  冲击电流限幅:限制接通电源瞬间输入侧的冲击电流。
  输入滤波器:其作用是过滤电网存在的杂波及阻碍本机产生的杂波反馈回电网。
  整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电。
  逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分。
  输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。
4838556_3_thumb.jpg
  2. 控制电路
  一方面从输出端取样,与设定值进行比较,然后去控制逆变器,改变其脉宽或脉频,使输出稳定,另一方面,根据测试电路提供的数据,经保护电路鉴别,提供控制电路对电源进行各种保护措施。
  3. 检测电路
  提供保护电路中正在运行中各种参数和各种仪表数据。
  4. 辅助电源
  实现电源的软件(远程)启动,为保护电路和控制电路(PWM等芯片)工作供电。
三.开关电源的工作原理
  开关电源就是采用功率半导体器件作为开关元件,通过周期性通断开关,控制开关元件的占空比来调整输出电压。开关元件以一定的时间间隔重复地接通和断开,在开 关无件接通时输入电源Vi通过开关S和滤波电路向负载RL提供能量,当开关S断开时,电路中的储能装置(L1、C2、二极管D组成的电路)向负载RL释放 在开关接通时所储存的能量,使负载得到连续而稳定的能量。
  VO=TON/T*Vi
  VO 为负载两端的电压平均值
  TON 为开关每次接通的时间
  T 为开关通断的工作周期
4838556_2_thumb.jpg
  由式可知,改变开关接通时间和工作周期的比例,VO间电压平均值也随之改变,因此,随着负载及输入电源电压的变化自动调整TON和T的比例便使输出电压VO 维持不变。改变接通时间TON和工作周期比例亦即改变脉冲的占空比,这种方法称为“时间比率控制”(TimeRationControl,缩写为 TRC)。
按TRC控制原理,有三种方式:
  1. 脉冲宽度调制(PulseWithModulation,缩写为PWM)
  开关周期恒定,通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式。
  2. 脉冲频率调制(PulseFrequencyModulation,缩写为PFM)
  导通脉冲宽度恒定,通过改变开关工作频率来改变占空比的方式。
  3. 混合调制
  导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定,彼此都能改变的方式,它是以上二种方式的混合。

RTX机箱是什么
  RTX架构全称Reversed Technology Extended,中文定义可以理解为倒置38度设计。RTX机箱简单的说就是ATX的倒置版,除了主板安装方向转了180度以外和ATX没啥区别。倒置以后机箱盖从左开门变为右开门,电源放到了机箱底部。但是主板还是ATX的主板。这样导致后散热布局和电源接口距离会改变,听说比普通38度ATX机箱可以低5度左右。
2794698_1_thumb.jpg
  介绍RTX架构机箱,就不得不提2位前辈:ATX和BTX。ATX的英文全称为AT External,英特尔在1995年发布的PC机的一种规范结构——扩展AT型结构,即ATX主板标准,而在ATX规范下衍生的机箱也就称为ATX机箱。随后市场出现了BTX(Balanced Technology eXtended)。BTX在设计理念上和ATX是十分相似的,只是通过配件安装位置优化,使得该架构可以显著提高系统的散热效能并降低噪声。BTX的愿望美好,可事与愿违,BTX受到厂商热情吹捧之后,收到了消费者的冷漠。其中的原因很复杂,根本原因是因为消费者并没有切实感觉到BTX的功能优势。
  BTX未能成功取代ATX成为市场宠儿,ATX架构继续在机箱市场上大行其道。当然不在沉默中爆发就在沉默中死亡,如果说CAG 1.1和TAC 2.0是针对ATX架构的小改,那么电源下置机箱却引领了整个行业的变革,大力推动了机箱的发展,获得了众多DIY发烧友青睐。
  电源下置机箱是在ATX基础上修改的作品。通过巧妙的将电源下置取得了不错的散热效果。众所周知传统电源上置机箱由于上部聚集的电源、CPU和CPU供电3部分发热大户。因此根据热空气上涨的物理定律,上置电源的风扇除了要对自身进行散热外,还要吸入CPU和供电带来的大量热量。不管上置电源还是CPU晕不能得到合理的分流散热。电源下置就是为了解决这一问题而生。通过下置电源将形成CPU和电源的独立散热。另外后期电源下置机箱引入了背部走线系统。原本电源大量空闲的线材堆积在机箱内部将严重影响散热风道,通过将现在隐藏在背板之后,将形成畅通无阻的散热风道,带来整机温度3-5度下降。因此具有背部走线功能的电源下置机箱成为了目前市场200元以上机箱的主流。
  经过多年成熟发展的机箱行业,当大家都认为没有太大的技术革新的时候。国内某个专注背部走线品牌的几位工程师却突然受到了往日作品启发,通过进一步优化调整机箱关键配件布局,为大家带来了全新创意之作-RTX架构。RTX架构全名Reversed Technology Extended,中文意思可理解为倒置38度设计。RTX架构通过巧妙的主板倒置,配合电源下置和背部走线系统。经过科学测试发现CPU散热效能竟能和中塔背线机箱保持相同水平,而显卡散热效能还可以继续下探2-5度。并且解决了以往背线机箱需要超长线材电源的问题,更带来了更合理的空间利用率。因此RTX架构有望成为继ATX、BTX后第三代主流架构。
RTX机箱的优点
  第一:结束传统背线机箱需要超长背线电源历史,主板倒置后CPU位置与电源位置大幅度缩短。因此任何普通电源即可完成背部走线,普通消费者无须花费高昂价格即可享受背部走线带来的使用乐趣。
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  第二:优化散热风道,形成水平散热系统。RTX机箱主板倒置后,显卡翻身做主人位于CPU之上。机箱顶部的大型散热风扇将对显卡进行优先辅助散热,另外保证CPU温度不受影响。水平风道散热更为优秀。
  第三:优化机箱内部空间利用率。由于显卡上置后,对应的是机箱光驱位置,因此不会顶到硬盘产生机箱空间过小问题。在不安装光驱的前提下,最长支持的显卡接近机箱整体长度。因此减少日后升级机箱投资。
RTX水平风道
  RTX机箱推荐采用水平散热风道。水平风道组合由前置进气、后置排气、顶部排气和侧置被动负压进气组成。采用这种风道配合背部走线,在原来基础上将对整机散热带来明显的2-5度降温。并且以显卡和CPU散热效果改进最为明显。如果不需要安装过多风扇,请主要保留顶部2个排气风扇为主!其他风扇根据自己的需求酌情添加。
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