电脑开关电源质量的检查 陈建东 1997-01-01 #3　　自装机中开关电源的质量是十分关键的，它关系到整机能否长期稳定、安全运行。由于电源问题引起的各种微机故障屡见不鲜。为了增加可靠性，现在一些主板生产商在主板上又加装了开关电源电路，可见其对电源的重视程度。音响发烧友倒是对电源的要求很挑剔，但电脑爱好者们在组装电脑时往往只把注意力集中在主板、硬盘等设备品牌和质量的选择上，而忽视了对电源的选择。 　　开关电源的质量可以从两方面来检查，一是电源所用元器件的直观检查；二是借助仪器仪表进行技术指标检查。 #2　　电源盒内元器件直观检查 　　开关电源将市电进行变换，向ＰＣ机内各设备提供＋５Ｖ和＋１２Ｖ工作电源，　此外还通过称之为Ｐ８和Ｐ９的插头向主板提供正常工作必需的＋５Ｖ、＋１２Ｖ、－５Ｖ、－１２Ｖ及Ｐｏｗｅｒ　Ｇｏｏｄ信号。常见几种不同功率电源各组输出满载电流如表一。 　　１．功率开关管的检查：市售一些号称２００Ｗ的电源，就其内部使用的元件来讲，在重载工作情况下已接近其极限参数，在长时间工作时极易损坏。其中最关键的元件就是功率开关管。有一些电子元器件基础知识的电脑爱好者，可以打开电源外壳，从使用的功率开关管的封装型式和型号上判断其是否适合用。一般而言，２００Ｗ以上的电源中应采用体积较大的Ｔ０－２１８塑封或Ｔ０－３金属壳封装的开关管。如２ＳＤ１４０３等，这些开关管的耗散功率均大于１００Ｗ，不会因长期工作过热而损坏。不应该使用在１５０Ｗ等小功率电源中常用的Ｔ０－２２０塑封开关三极管，如２ＳＣ３０３９，其耗散功率仅８０Ｗ，如果长期超载使用容易损坏。 　　２．高频整流管：＋５Ｖ和＋１２Ｖ这两组电源负载电流最大，在设计上占电源输出总功率的９７％以上。这两组电源中采用的高频整流管是另一种关键元件。它工作在高频、大电流状态下，多采用共阴极整流半桥，如ＭＢＲ２５４５、２５３５等。这些管均为高速肖特基整流管，持续工作电流在２５Ａ以上，峰值电流达１００Ａ以上，ＰＮ结压降低，功率损耗小。这些管不能用普通快速恢复二极管替代，因为它受不了高频大电流工作而易损坏。 　　３．噪声滤波器和浪涌电流抑制：开关电源工作在高速开关状态，其产生的电磁噪声污染很容易通过线路串入电网，对附近电器产生干扰。为抑制这种噪声干扰，在开关电源２２０Ｖ线路输入部分都应加有一噪声滤波器。同时为防止接通电源瞬间浪涌电流对开关管的冲击，在２２０Ｖ输入线路中都串有一只５Ｗ、２欧左右的ＮＴＣ热敏电阻。这些元件在一些低价的电源盒中被省略，因此降低了电源的可靠性。 　　４．工艺水平：从电源内部元件的安装工艺也能在一定程度上反映电源的质量。例如功率开关管和高频整流管上的散热片如果是经化学处理呈黑颜色，则说明设计上考虑得很周全。因为黑色热辐射能力强，能较好地吸收并散发功率元件的热量，如果是未经处理而发亮的铝质散热片则效果欠佳。另外元件排布是否整齐、印制板表面是否清洁等，都能反映电源出厂前质量检验是否过硬。 　　５．电源风扇：开关电源的风扇不仅是强制空气对流自身散热的手段，而且肩负着整个机箱内部的散热功能。它采用向外排气方式，以防止外界灰尘异物带入机箱内部。当用手接近风扇防护网时应有较强气流排出，说明风扇转向和运转正常。如与上述情况相反，则说明电扇转向相反，这时应打开电源外壳，将风扇电源线焊下交换一下极性再焊好。另外风扇工作时噪音大小也是电源质量是否过关的一个标准。如果机械噪音过大，说明存在扇叶不平衡，或轴偏心以及润滑不良等问题，运转一段时间后很容易出现较严重的问题，其次由于风扇引起的机械振动很容易传给机箱，影响整机运转的可靠性。 #2　　技术指标的检查 　　新购置的电源应检查后再装机使用。最基本的方法是用万用表检查各组电压输出是否正常，以免因电源电压异常造成不应有的损失。如有条件可进一步进行以下项目的检查。 　　１．Ｐｏｗｅｒ　Ｇｏｏｄ信号：该信号简称为ＰＧ信号。它是电源上电后向电脑主板发出的表明电源工作状态良好的信号。其时序关系如图１所示。 　　ＰＧ信号的特点从图中可以看出，加电后当＋５Ｖ电源电压上升到４．７５Ｖ时，延时１００到５００ｍｓ，ＰＧ信号变为高电平，允许电脑启动，开始正常工作。当市电消失时，首先经１６ｍｓ的保持时间，然后比５Ｖ电源下降到临界电压４．７５Ｖ的时间至少提前１ｍｓ，ＰＧ信号消失。该信号对加电时和掉电时保护软硬磁盘十分关键。无ＰＧ信号，主机不具备运行条件，不能对磁盘进行任何操作，保证软硬盘驱动器读写头在电压正常后脱离盘面后才能运转，避免划伤盘片。 　　一些设计上存在缺陷的廉价电源盒中，ＰＧ信号出现和消失时的临界电压值偏差较大，一般都低于４．７５Ｖ，往往在４Ｖ左右。其次一些电源中ＰＧ信号加电时序关系虽然正常，但掉电时序关系错误。这些情况都在整机中埋下了隐患。 　　２．电压调整率：电压调整率是指２２０Ｖ市电发生变化时，在负载不变的情况下，各组电源输出电压的变化量与输入电压变化量的比。简单测试时，可将市电通过调压器接到开关电源输入端，在输出端所接假负载不变的情况下，调节调压器输出电压在１８０Ｖ至２６０Ｖ之间变化，输出端±５Ｖ电源变化应在±０．２Ｖ以内，±１２Ｖ电源变化不应超过±０．５Ｖ。 　　３．负载调整率和交叉负载调整率：负载调整率是电源负载变化时，其输出电压变化量与额定输出电压的比。另外，由于微机的开关电源中各种电压输出均取自同一开关变压器的不同绕组，由同一控制电路调节，因此还有另一技术指标，交叉负载调整率。它主要是指负载较重的＋５Ｖ和＋１２Ｖ两组电源分别接重载／轻载、重载／重载、轻载／重载这三种情况下，其中一组电源负载变化对其它各组输出电压的影响。负载调整率和交叉负载调整率均应在±５％以内。检查时用５０Ｗ的滑线变阻器作假负载，改变电阻值，然后用万用表测量输出电压的变化量。 　　４．纹波电压：即开关电源输出的直流电压中交流成分含量的大小。可以直接用数字万用表交流电压档测量，一般应在０．５Ｖ以下。 　　上述参数中，如果电压调整率和负载调整率太差，则当供电电源电压或负载变化过大时，会出现两种情况，如果输出电压降过大会导致ＰＧ信号消失，整机无法正常工作；如果输出电压过高而无法调整则会降低主板和机内设备的使用寿命，甚至损坏。而纹波电压过大会对主板电路产生干扰，影响工作的稳定性和可靠性。 #2　　结论 　　笔者认为较为理想的电源是工控机中使用的开关电源，由于它是为工业控制而专门设计生产的，故对元器件进行了严格的筛选和老化处理，因此可靠性高，但价格较贵，一般在四五百元。另外就笔者接触的市售电源中，深圳乐业的“百盛”质量也不错。另外动手能力较强，电子和电脑双料发烧友也可以“摩一摩”不尽人意的市售电源。