在我們的PC電源評(píng)測(cè)中有兩項(xiàng)很重要的指標(biāo)，分別是電壓偏離度和電壓調(diào)整率，其中電壓偏離度值得是實(shí)際電壓與標(biāo)準(zhǔn)電壓之間的偏差，就是我們常說的電壓是否存在偏高或者偏低，按照英特爾在ATX12V電源設(shè)計(jì)指南中提出的要求，這個(gè)電壓偏離度應(yīng)該是控制在±5%以內(nèi)，也就是標(biāo)準(zhǔn)電壓為+12V的話，那么電源的是實(shí)際輸出電壓最高不能超過+12.6V，最低不能低于+11.4V；而電壓調(diào)整率則代表著輸出電壓有多穩(wěn)定，主要指實(shí)際電壓的最大值和最小值之間的差距與標(biāo)準(zhǔn)電壓之間的比率，一般來說也是要求在±5%以內(nèi)，例如一款電源的+12V輸出最高為12.3V，最低為11.8V，那么其電壓調(diào)整率就是4.2%，符合電壓調(diào)整率的相關(guān)要求，但仍然是偏高一些。

那為什么電源評(píng)測(cè)中會(huì)有這樣的兩個(gè)指標(biāo)呢？很顯然這是因?yàn)镻C電源的輸出電壓其實(shí)并不是固定的，不僅相比標(biāo)準(zhǔn)值可能會(huì)有一些偏差，而且會(huì)在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。而這些偏差和波動(dòng)是很難消除的，因?yàn)殡娫粗械木€路和元件都并非理想器件，除了本身的功能外還會(huì)有一些額外的損耗，這些都會(huì)對(duì)電源的輸出造成影響。因此為了減少這些影響，電源會(huì)配置一些系列的穩(wěn)壓措施，讓自己的輸出電壓盡可能接近標(biāo)準(zhǔn)值，盡可能為維持穩(wěn)定。

想要穩(wěn)壓，就要測(cè)定準(zhǔn)確的輸出電壓

我們常用的PC電源基本上都是穩(wěn)壓開關(guān)電源，而開關(guān)電源就是通過MosFET開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷來維持輸出電壓的電源，一般而言控制MosFET開關(guān)管導(dǎo)通和關(guān)斷所用的元件就是脈寬調(diào)制IC，也就是我們常說的PWM芯片。因此一個(gè)開關(guān)電源能否維持穩(wěn)定的電壓輸出，PWM芯片能否提供準(zhǔn)確的控制可以說是當(dāng)中的關(guān)鍵。那么如何讓PWM芯片可以提供準(zhǔn)確的控制呢？只要讓PWM芯片知道電源的實(shí)際輸出電壓預(yù)與設(shè)定的輸出電壓有多大差距，然后根據(jù)實(shí)際需要作出相應(yīng)的升壓或降壓操作即可。

電壓反饋型電路

因此在PC電源當(dāng)中，除了有調(diào)壓整流的線路外，還會(huì)有將實(shí)際輸出電壓反饋給PWM控制芯片的電路，而這一部分的電路實(shí)際上也是PWM控制的電路的組成，目前大體上分為兩種，一種是電壓反饋型，就是通過對(duì)比基準(zhǔn)電壓和實(shí)際輸出電壓，然后通過調(diào)整PWM的占空比來穩(wěn)定輸出電壓。這種電路的組成比較簡(jiǎn)單，但是它有一個(gè)明顯的缺點(diǎn)，那就是電路中的電流與電壓的變化會(huì)不一致，往往不能馬上響應(yīng)設(shè)備對(duì)供電變化的需求，從而導(dǎo)致電路不穩(wěn)定，因此只有低功率型電源會(huì)使用單純的電壓反饋控制。

電流反饋型電路

目前主流的PC電源所使用的反饋電路多數(shù)是電流反饋型，它是為了彌補(bǔ)電壓反饋型電路的缺陷而發(fā)展起來的，基本上就是在電壓反饋型電路的基礎(chǔ)上增加了一組電流反饋線路，形成雙閉環(huán)控制，這樣不管電路中的電壓還是電流發(fā)生了變化，都會(huì)觸發(fā)PWM的占空比調(diào)整，使得整個(gè)電路的響應(yīng)速度有了很大的提升，可以有效改善供電的電壓調(diào)整率，增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性。

此外電流反饋型電路相比電壓反饋型還有一個(gè)好處，那就是電流的采樣點(diǎn)可以放置在電源的內(nèi)部，因?yàn)殡娫摧敵龅碾娏麟m然要經(jīng)過線材的傳輸才能傳到硬件上，這一部分的組成屬于串聯(lián)電路，任何一個(gè)位置上的電流都是相等的。相比之下如果電壓反饋的電壓采樣點(diǎn)放在電源內(nèi)部，那么其測(cè)得的電壓實(shí)際上會(huì)比線材末端的略低一些，算不上是一個(gè)準(zhǔn)確的值。而之所以會(huì)出現(xiàn)這樣的情況，就是因?yàn)殡娫瓷系木€材雖然是良好的導(dǎo)體，但終歸不是超導(dǎo)體，其本身還是會(huì)有電阻的，根據(jù)電壓=電流*電阻的公式，在線材上流過的電流越大，其本身的電壓就越大，這也就意味著線材兩端的電壓差也會(huì)越大。

大家不要小看線材兩端電壓的差別，電源上常用的線材是18AWG規(guī)格，以純銅材質(zhì)的線材為例，其1千米的電阻為21.4Ω，換算為50cm長(zhǎng)度就相當(dāng)于11mΩ的電阻，倘若線路上的電流為5A，那么其兩端的電壓差就是5*11/1000=0.055V，不要小看這0.055V，雖然對(duì)于+12V輸出來說只是0.46%的偏差，但是對(duì)于3.3V來說就是1.7%。而且當(dāng)線路上的電流進(jìn)一步增大時(shí)，線材兩端的電壓差也會(huì)隨之增大，這就是為什么電源中的供電往往是需要多個(gè)線材來配合使用，就是為了減少單根線材上的電流分?jǐn)?，減少線材兩端的電壓差異。

除此之外為了獲得更準(zhǔn)確輸出電壓，有不少電源會(huì)將其反饋電壓的測(cè)量點(diǎn)放在輸出接口上，因此我們有時(shí)候會(huì)看到接口的某個(gè)位置會(huì)同時(shí)連接著一粗一細(xì)兩根導(dǎo)線，粗的那根就是用來供電的，細(xì)的則是用來采集電壓數(shù)據(jù)的，這個(gè)位置采集到的電壓已經(jīng)包含了線材的損耗，相比電源內(nèi)部的采集點(diǎn)會(huì)更有參考價(jià)值。

除了電壓和電流反饋，電源還有什么措施來進(jìn)行穩(wěn)壓？

此外PC電源輸出的電流實(shí)際上是脈沖電流，還需要由電感和電容組成的LC電路進(jìn)行處理后才能變?yōu)榉€(wěn)定的直流輸出。而電感和電容在穩(wěn)流和穩(wěn)壓中也會(huì)起到重要的作用，因?yàn)榍罢邥?huì)抑制電流的波動(dòng)，而后者則抑制電壓的波動(dòng)。電容是通過自身的充放電來維持電壓的，當(dāng)電壓充足時(shí)，它會(huì)持續(xù)充電來抑制電壓的提升，而電壓下降時(shí)則會(huì)放電來抑制電壓的下降。換句話說，PC電源能夠維持穩(wěn)定的輸出電壓，電容在里面可以說是功不可沒。

只是電容的規(guī)模并不是越高越好，拋開體積和成本不談，高規(guī)格的電容對(duì)于電源電壓的提升也是會(huì)帶來阻力的，在英特爾的ATX12V電源設(shè)計(jì)指南中就有涉及到電壓上升時(shí)間的指標(biāo)，其指的就是電源在開啟后，輸出電壓從0上升到標(biāo)準(zhǔn)值所需要的時(shí)間。電容規(guī)模越大，這個(gè)上升時(shí)間就會(huì)越久，過長(zhǎng)的上升時(shí)間會(huì)讓PC硬件錯(cuò)誤地判斷為電壓不足而無法通過自檢，這就是為什么有時(shí)候我們的電源明明可以輸出正常的電壓但是就是無法順利開機(jī)，也就是我們常說的“開機(jī)時(shí)序不對(duì)”，這里面電壓上升時(shí)間過長(zhǎng)也是一種常見的原因。

因此到底需要配置多少電容是需要廠商去進(jìn)行衡量的，這里就比較考驗(yàn)廠商的技術(shù)功底了。而當(dāng)這些措施都能夠相互配合后，電源自然就可以輸出穩(wěn)定的電流和電壓，這樣的產(chǎn)品才能稱得上是“穩(wěn)壓開關(guān)電源”。