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전원 공급 장치 아키텍처는 전원 공급 장치 평가에서 언급됩니다. 예를 들어 아래 그림의 Corsair AX850 Titanium 전원 공급 장치는 "활성 PFC + 풀 브리지 LLC 공진 + 동기식 정류 + DC-DC"아키텍처입니다. 여기에서 우리는 또한 전원 공급 장치의 구조가 실제로 여러 부분으로 나뉘어 볼 수 있음을 알 수 있습니다. 각 부분은 자체 구성을 가지고있어 전원 공급 장치의 성능에 큰 영향을줍니다. 더 중요한 것은 이 부분은 위 아키텍처의 두 번째 구문으로, 일반적으로 "PC 전원 공급 장치 토폴로지"라고 부르는 "풀 브리지 LLC 공진"의 해당 구성입니다.

전원 공급 장치 토폴로지는 실제로 매우 큰 제품군입니다. 방금 언급 한 풀 브리지 LLC 공진은 그중 하나 일뿐입니다. 듀얼 튜브 포워드 토폴로지, 하프 브리지 LLC 공진 토폴로지, PC 전원 공급 장치 옵션에 대한 많은 토폴로지가 있습니다. 이들은 모두 PC 전원 공급 장치에서 비교적 일반적인 토폴로지입니다. 또한 풀 브리지 위상 시프트 토폴로지 및 액티브 클램프 단일 튜브 포워드 토폴로지와 같은 상대적으로 드문 토폴로지가 있습니다. 이것이 다른 전원 공급 장치가 서로 다른 주된 이유입니다. 공연.

그렇다면 PC 전원 공급 장치의 다양한 토폴로지 간의 차이점은 무엇입니까? 이것은 주제입니다. 많은 지식이 관련되어 있습니다. 모든 토폴로지를 논의하고 회로 이론을 논의해야한다면 수퍼 클래스 의 길이는 소개로 간주되지 않을 수도 있습니다. 이를 위해 오늘 우리는 간단한 설명을 위해 현재 주류 듀얼 튜브 포워드 및 LLC 공명 토폴로지를 선택하여 다른 사람들을 유도하는 역할을하여 모든 사람이 열정적으로 토론하면서 지식을 더욱 풍부하게 할 수 있기를 희망합니다.

먼저 토폴로지가 무엇입니까?

"토폴로지"라는 용어의 경우 다양한 전원 공급 장치 평가에서 많은 플레이어가 본 것으로 생각되지만 구체적인 의미는 약간 혼란 스러울 수 있습니다. 사실, "토폴로지"는 점, 선 및 표면 간의 상호 연결을 주로 연구하는 일종의 현대 기하학 인 수학 분야의 "토폴로지"에서 파생됩니다. 나중에 다른 산업 분야에서도 토폴로지라는 용어가 도입되었습니다.보다 일반적인 분야는 네트워크 분야로, 일반적으로 버스 토폴로지, 링 토폴로지, 스타 토폴로지, 메시 토폴로지 등과 같은 네트워크 장치의 연결 모드를 나타내는 데 사용됩니다. 의 위에.

그렇다면 전원 공급 장치 분야의 토폴로지는 무엇입니까? 위의 예에서 이해하는 것은 어렵지 않습니다. 다양한 전자 구성 요소 간의 연결을 나타내며 일반적으로 회로 구조라고 부르기 때문에 전원 공급 장치 토폴로지는 실제로 우리가 종종 전원 공급 장치 구조라고 부르는 것입니다. 현재 PC 전원 공급 장치는 기본적으로 스위칭 전원 공급 장치이므로 일반적인 PC 전원 공급 장치 토폴로지는 실제로 일반적인 스위칭 전원 공급 장치 토폴로지입니다.


벅 토폴로지는 스위칭 전원 공급 장치의 기초 중 하나입니다.

어떤 종류의 스위칭 전원 공급 장치 토폴로지가 있는지 말하기는 어렵습니다. 기본 분류에 따르면 벅 강압 변환, 부스트 승압 변환, 벅 부스트 승압 및 강압 변환의 세 가지 유형이 있습니다. . 더 세분화되면 풀 브리지로 분류 할 수 있습니다. 토폴로지, 하프 브리지 토폴로지, 순방향 토폴로지, 플라이 백 토폴로지, 공명 토폴로지 등으로 이러한 토폴로지를 실제로 세분화 할 수 있습니다. 예를 들어 공진 토폴로지는 직렬 공명, 병렬 공명, LLC 공진의 세 가지 유형으로 나눌 수 있으며, 심지어는 광범위하고 심오한 것으로 설명 할 수있는 하프 브리지 LLC 공명과 풀 브리지 LLC 공명으로 더 세분됩니다.

스위칭 전원 공급 장치의 일부로 PC 전원 공급 장치에 사용되는 토폴로지가 많이 있지만, 제조업체의 수년간 연구 개발을 통해 PC 전원 공급 장치가 사용하는 토폴로지는 현재 주류 시장을 기준으로 실제로 작은 범위를 받았습니다. 제품 측면에서 보면 듀얼 튜브 포워드 및 LLC 공진 토폴로지가 가장 일반적인 두 가지 유형이라고 할 수 있으며 오늘날에도 주요 콘텐츠입니다. 저가형 전원 공급 장치에 사용되는 단일 튜브 포워드에 대해서는 고급 전원 공급 장치, 브리지 시프트 및 기타 토폴로지에 사용되는 풀온 토폴로지는 시장에서 제거되었거나 소수의 주력 제품 만 사용됩니다. 이것이 주류 토폴로지라고 말하기는 어렵습니다. 오늘은 당분간 목록을 작성하지 않고 나중에 기회가있을 때 논의 할 것입니다.

2 튜브 포워드 토폴로지

듀얼 튜브 포워드 토폴로지가 "듀얼 튜브"를 강조하는 이유는 실제로 단일 튜브 포워드 토폴로지를 기반으로 개발 되었기 때문입니다. 전자의 회로는 2 개의 MosFET를 포함하고 후자는 1 개만 있습니다. 이 두 가지 모두 변압기 절연의 벅 토폴로지 인 순방향 토폴로지에 속합니다. 이중 튜브 포워드 토폴로지는 현재 보급형 및 주류 제품에서 일반적이며 대부분의 80Plus 브론즈 인증 전원 공급 장치는 이중 튜브 포워드 토폴로지를 사용합니다.


Cooler Master MasterWatt Lite 500W는 듀얼 튜브 포워드 토폴로지를 사용합니다.

PC 전원 공급 장치가 이중 튜브 포워드 토폴로지를 채택하는지 여부는 주로 메인 스위칭 튜브와 변압기에 의존합니다. 일반적으로 메인 스위칭 튜브는 두 개의 MosFET입니다. 변압기는 대형 (주 변압기)과 변압기의 조합입니다. 소형 (대기 변압기) 2 튜브 포워드 토폴로지. 어떤 사람들은 주 변압기 옆에 자기 증폭 코일이 있는지를 식별 표준으로 간주하지만 실제로이 자기 증폭 코일은 전원 공급 장치가 자기 증폭 구조를 채택하는지 여부를 결정하는 데 사용되며 이중과 관련이 없습니다. -튜브 포워드 토폴로지.

단일 튜브 순방향 토폴로지와 비교할 때 이중 튜브 순방향 토폴로지는 변환 효율이 더 높으며 단일 튜브 순방향 토폴로지에서 MosFET는 재설정 프로세스 동안 입력 전압의 두 배를 견딜 수 있습니다. 이는 MosFET Not 좋은것. 2 튜브 순방향 토폴로지의 2 개의 MosFET는 동시에 켜지고 꺼지며, 켜질 때 전압은 입력 전압을 견디며, 꺼지면 주 변압기의 여자 코일 전압의 극성이 반전되지만 전압은 여전히 ​​입력 전압과 동일하며 메인 스위치 튜브에 의해 발생하는 전압은 여전히 ​​입력 전압보다 높지 않으므로 MosFET의 압력은 훨씬 더 작습니다.


대부분의 이중 튜브 포워드 토폴로지는 80Plus 동메달 또는 80Plus 230V EU 화이트 라벨 효율성 만 달성 할 수 있습니다.

그러나 단일 튜브 순방향 토폴로지에 비해 이중 튜브 순방향 토폴로지에는 특수 드라이버 칩이 필요하므로 회로 구조가 훨씬 더 복잡하지만 이중 튜브 순방향 토폴로지는 전압 안정성, 동적 응답 및 출력 측면에서 장점이 있습니다. ripple. 성능이 우수하고 단일 튜브 포워드보다 고출력을 쉽게 얻을 수 있습니다. 따라서 다양한 요소를 결합한 후 듀얼 튜브 포워드 토폴로지는 기본적으로 단일 튜브 포워드를 능가하며 PC의 주류가되었습니다. 전원 공급 장치. 듀얼 튜브 포워드의 변환 효율은 다음에 언급 할 LLC 공진보다 분명히 열등합니다. 듀얼 튜브 포워드 토폴로지를 기반으로하는 대부분의 PC 전원 공급 장치의 변환 효율은 80Plus 브론즈 수준에 도달 할 수 있습니다. 초기에는 볼만한 가치가 있지만 지금은 평범합니다.

물론 듀얼 튜브 포워드 토폴로지는 전원 공급 장치의 2 차측, 즉 저전압 측이 쇼트 키 정류 또는 동기식 정류를 사용할 수 있다는 또 다른 장점이 있기 때문에 고효율을 달성하는 것이 절대 불가능한 것은 아닙니다. 동기식 정류 방식은 전원 공급 장치 설치의 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 일부 제조업체는 한때 활성 PFC + 이중 튜브 순방향 + 동기 정류 + DC-DC 아키텍처를 사용하여 80Plus 골드 레벨 효율 전력 제품을 만들었지 만 생산 비용이 LLC 공진 토폴로지에 비해 거의 이점이 없기 때문에 전체 성능이 그리 좋지 않습니다. 우수하고, 변환 효율 측면에서이 지점을 달성 할 수 있다는 것은 이미 극단적 인 것으로 간주됩니다. 더 이상의 개선 가능성은 없습니다. 분명히 고급 제품에는 적합하지 않습니다. 따라서 최종 이중 튜브 포워드 토폴로지는 기본적으로 주류 시장에서 멈 춥니 다.

LLC 공명 토폴로지

듀얼 튜브 포워드 토폴로지는 전압 안정성, 동적 응답, 출력 리플 등에서 우수한 성능을 가지고 있지만 변환 효율에서 큰 돌파구를 만들 수 없었습니다.이 때문에 전원 공급 장치 제조업체는 LLC 공진 토폴로지와 변환을 한꺼번에 해결했으며 효율성 문제는 현재 중고급 전원 공급 장치의 주요 토폴로지 구조가되었습니다.

LLC 공진 토폴로지, 직렬 공진 및 병렬 공진은 공진 토폴로지에 속하지만 후자의 두 가지는 넓은 전압 입력 또는 다양한 부하에 적합하지 않으므로 당연히 PC 전원 공급 장치에는 적합하지 않습니다. 그러나 LLC 공진에는 이러한 단점이 없으며 EMI를 낮은 수준에서 쉽게 제어 할 수 있고 출력 전력이 킬로와트 수준에 쉽게 도달 할 수 있습니다. 스위칭 주파수는 여전히 경부 하 및 무부하 상태에서 유지 될 수 있습니다. 기본적으로 경부 하가 없으며 무부하 상태에서 전원 공급 장치의 출력 전압이 불안정하다는 문제가 있습니다. 물론 더 중요한 것은 LLC 공진이 쉽게 높은 변환 효율을 달성 할 수 있다는 것입니다. 현재 대부분의 80Plus 금메달 이상의 전원 공급 장치는 LLC 공진 토폴로지를 사용합니다.


Zhenhua Leadex Gold 550W는 하프 브리지 LLC 공진 토폴로지를 사용합니다.

현재 PC 전원 공급 장치에 사용되는 LLC 공진은 하프 브리지 LLC 공진과 풀 브리지 LLC 공진으로 나눌 수 있습니다. 식별 방법은 대략 두 단계입니다. 첫 번째는 주 변압기를 살펴 보는 것입니다. LLC 공진 토폴로지는 일반적으로 변압기는 크게 1 개, 소형 2 개로 총 3 개로 구성되며, 그 중 큰 변압기는 주 변압기, 작은 변압기는 대기 변압기와 공진 회로 구동 변압기, 필수 변압기는 공진 커패시터와 공진 인덕턴스 따라서 LLC 공진 토폴로지의 구성은 2- 튜브 포워드 토폴로지보다 더 복잡합니다.

Zhenhua Leadex Gold 550W 전원 공급 장치를 예로 들면, 주 변압기 옆에 구동 변압기와 공진 커패시터가 있고, 멀리 떨어진 작은 변압기가 대기 변압기이며, 공진 인덕터가 주 변압기와 통합되어 있음을 알 수 있습니다. 이것은 Zhenhua Unique 이중층 변압기 솔루션입니다.


Antec HCG 850 Extreme은 풀 브리지 LLC 공진 토폴로지를 사용하며 메인 스위치 튜브는 4 개의 MosFET로 구성됩니다.

전원 공급 장치가 LLC 공진을 채택하고 있음을 확인한 후 풀 브리지 LLC 공진인지 하프 브리지 LLC 공진인지 살펴 봅니다.이 부분에서는 메인 스위치 튜브를 살펴볼 수 있습니다. 일반적으로 메인 스위치 튜브입니다. 2 개의 MosFET로 구성되어 있으며 Half-bridge LLC 공진 토폴로지이며, 4 개의 MosFET로 구성되어 있으면 기본적으로 Full-bridge LLC 공진 토폴로지입니다. 위의 그림에서 Antec HCG 850 Extreme은 풀 브리지 LLC 공진 토폴로지를 사용하는 반면, 이전 Zhenhua Leadex Gold 550은 하프 브리지 LLC 공진 토폴로지를 사용합니다.

일부 사람들은 전력 정류기 브리지의 수를 하프 브리지 LLC 공진 및 풀 브리지 LLC 공진 토폴로지를 판단하는 기준으로 간주합니다. 그들은 하나의 정류기 브리지가 하프 브리지 LLC 공진이고 두 개는 다음과 같다고 생각합니다. 풀 브리지 LLC 공진 사실, 하프 브리지 LLC 공진은 두 개의 정류기 브리지를 사용할 수 있기 때문에 이것은 일방적이므로 메인 스위치의 수를 살펴 보는 것이 하프 브리지 LLC 공진과 풀 브리지를 구별하는 핵심 요소입니다. 브리지 LLC 공명.

출력 성능 측면에서 풀 브리지 LLC 공진과 하프 브리지 LLC 공진간에 분명한 차이는 없지만 풀 브리지 LLC 공진 토폴로지는 재료비가 높을뿐만 아니라 회로 조정에 대한 요구 사항도 높습니다. full-bridge LLC Resonance는 저전력 및 중전 력 제품을위한 "큰 재료 및 작은 용도"이므로 하프 브리지 LLC 공명 토폴로지의 침투율은 전체 브리지 LLC 공진보다 훨씬 높습니다. 현재, 대부분의 주류 80Plus 금메달과 80Plus 플래티넘 인증 제품은 하프 브리지 LLC 토폴로지를 기반으로합니다.


LLC 공진 토폴로지는 80Plus 금메달 또는 더 높은 변환 효율을 쉽게 달성 할 수 있습니다.

물론 하프 브리지 LLC 토폴로지에 비해 풀 브리지 LLC 토폴로지는 비용이 많이 들고 조정하기 어려울뿐만 아니라 후자에 비해 이론적 성능과 고전력 출력 환경에서 여전히 장점이 있습니다. 브리지 LLC 토폴로지 하프 브리지 LLC 토폴로지와 비교하여 더 강력한 운반 능력을 가지고 있습니다. 따라서 성능에 중점을 둔 고급 제품에서 풀 브리지 LLC 토폴로지의 사용률은 여전히 ​​매우 높으며 최근에는 풀 브리지 LLC 토폴로지가 중간 와트로 뛰어 드는 경향이 있습니다. 하프 브리지 LLC 토폴로지는 중급 전원 공급 장치를 지원합니다.

LLC 공진 토폴로지가 완벽하지 않다는 것뿐입니다. 초기 LLC 공진 토폴로지 전원 공급 장치는 전압 안정성 측면에서 평범한 성능을 가지고 있으며 리플 및 동적 응답이 좋지 않습니다. 이중 튜브 포워드 토폴로지에 비해 변환 효율이 더 우수합니다. 풀 브리지 LLC 공진조차도 하프 브리지 LLC 공진보다 전압 안정성과 리플이 약간 더 우수하며 동적 응답은 여전히 ​​열악합니다. 그러나 기술의 성숙과 발전으로 이러한 문제는 실제로 차례로 해결되었으며 LLC 공진 토폴로지는 고급 제품에서 확고한 발판을 마련했습니다.

LLC 공진 토폴로지는 하프 브리지 LLC와 풀 브리지 LLC로 나눌 수 있지만 어떤 종류의 2 차 측이 일치하더라도 듀얼 튜브 포워드 토폴로지만큼 다재다능하지는 않습니다. 쇼트 키 정류는 적합하지 않으며 일반적으로 동기식 정류 및 DC-DC 솔루션과 일치해야합니다. 이러한 종류의 조합은 이중 튜브 포워드보다 비용이 확실히 높지만, 이러한 전력 구조는 높은 변환 효율을 낼 수 있고 80Plus 백금 또는 80Plus Titanium 등급 제품을 쉽게 만들 수 있기 때문에 나쁜 것은 아닙니다.

그렇다면 소비자는 전원 공급 장치가 사용하는 토폴로지를 어떻게 알 수 있습니까?

실제로이 문제는 PC 전원 공급 장치가 어떤 토폴로지를 사용하는지 외관으로 알 수없고 기본적으로 케이스를 제거한 후 확인할 수 있기 때문에 잘못된 제안으로 간주 될 수 있지만 거의 모든 전원 제품에 대해 작동은 보증을 포기하는 것과 동일하며 전원 손상 가능성도 증가합니다. 따라서 제조사가 자체적으로 해체하고 해당 해체 사진이나 실물 전시물을 제공하지 않는 한, 보증에 관계없이 해체 할 수있는 다른 요구 사항이있는 경우 전원 공급 장치가 사용하는 토폴로지를 직접 확인할 방법이 없습니다.

사실 고전력 공급 토폴로지와 저전력 공급 토폴로지 사이에는 구분이 없습니다. 다양한 수준의 전력 제품이 서로 다른 토폴로지를 사용하는 것은 당연한 일입니다. 300W 전력을 사용하는 저가형 전원 공급 장치를 사용할 필요가 없습니다. 풀 브리지 LLC 공명. 이중 튜브 포워드 구조는 80Plus 티타늄으로 나타납니다. 금 인증 전원 공급 장치의 가능성도 거의 제로이며 다른 토폴로지의 장단점이 상대적으로 상대적이며 대부분은 다음과 같이 보상 할 수 있습니다. 다른 구성 요소, 사용 된 토폴로지가 동일하더라도 전원 공급 장치의 재료와 제작 방식은 동일합니다. 회로 조정은 전원 공급 장치의 전체 성능에 큰 차이를 만들며 단순히 얽히는 것은 의미가 없습니다. 전원 공급 장치의 토폴로지.

반면에 전원 공급 장치의 성능은 전원 공급 장치의 품질을 결정하는 데 직접적으로 사용될 수있는 진정한 논거이기 때문에 우리는 전원 공급 장치 평가에서 테스트 결과에 더 많은 관심을 기울일 것입니다. 전력 토폴로지 체계. 따라서 소비자가 전원 공급 장치를 구입할 때 전원 공급 장치가 사용하는 토폴로지를 미리 아는 것이 좋지만 특정 토폴로지에 대해 너무 미신적이며 전원 공급 장치의 실제 성능을 무시하면 카트를 돌리는 것입니다 말 앞에서 전원 공급 장치의 전기 매개 변수에 초점을 맞추고 실제 성능은 올바른 접근 방식입니다.


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