自杀的华硕电源砖?

电器工程 场效应管 开关模式电源 保护 保险丝 浪涌保护
2022-01-16 02:13:36

我正在拆解华硕笔记本电脑电源砖(19V,4.74A),并在电路中遇到了这种奇怪的布置,在桥式整流器之后,有一个 MOSFET(Q1,N 沟道)可以产生 <1 欧姆从 + 电源 (330Vdc) 到负极的连接。这似乎是它唯一的功能,而且似乎只能导致输入保险丝熔断。正如您在我的粗略示意图中看到的那样,进一步向下当然是为 SMPS 变压器供电的开关 MOSFET (Q2)。你们中的任何一个工程师,这个可笑电路的目的到底是什么,如果它可以防止过压/尖峰,MOV不会比MOSFET便宜得多,也不会导致设备变砖在这样的事件之后?我很想听听你的想法!提前致谢!

编辑我有点在原理图中撒谎,L4 实际上是某种变压器,它的次级通向 MCU,它在板上被视为黄色胶带包覆变压器,顶部有宽铜箔条。供参考

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2个回答

那是功率因数校正电路。

FET Q1 将以高频开关,因此它不会将 300V 整流至 0V,因为路径中有电感器,L4 很可能是升压电感器,用于将电压转换为更高电压并将其存储在大容量电容器 C1 中。

但是,是的,很明显,如果 FET Q1 永久开启,当电感器饱和时,它会将 300V 短路至 0V,并且会烧断保险丝。

正如另一个答案指出的那样,这看起来像是有源功率因数校正。

功率因数是实际功率(净能量传输的短期平均速率)除以视在功率(RMS 电压乘以 RMS 电流)的比率。最大可能的功率因数为 1,并且当电流波形与电压波形完全成比例且同相时达到。

请注意,许多消息来源会在相位方面讨论功率因数,当您讨论交流电机时,这种世界观是有道理的,但在讨论整流器 - 电容器电路时却没有真正意义。

传统上,在开关模式电源中,您需要一个整流器,然后是一个大的“初级电容器”。这种设置的问题是它的功率因数很糟糕,电流以接近交流波形峰值的小尖峰形式吸收,而在其他时间没有电流吸收。

通过在输入端串联一个大电感可以稍微提高功率因数,这会降低电流的变化率,从而将电流尖峰分散一点,这就是所谓的“无源 PFC”。

像您的电源这样的有源 PFC 更进一步,它在整流器和主初级电容器之间增加了一个升压转换器。在您的原理图中,这个升压转换器由 Q1、L4 和 Q1 上方的二极管组成。

当 Q1 导通时,电荷在 L4 中建立,当它关闭时,L4 放电到电容器中。这允许在整个周期中以受控方式从电源汲取电流,从而实现非常高的功率因数。对于具有主动功率因数校正的电源,通常声称其功率因数为 0.99。

无论线路电压如何变化,它还允许在初级电容器上保持一致的电压。这在实现通用电压电源时很有用。存储在电容器中的能量取决于电压的平方,因此 3 倍的电压变化* 转化为 9 倍的存储能量变化。

* 通用电压电源砖的标称输入电压范围为 100-240V,实际电压范围会更宽,以允许电源电压变化,因此全输入电压范围一般约为 3x..