日本电子维修技术 [讨论]ATX电源大功率下出现异常声音



一个长城ATX-300P4-PFC  额定230W,主开关管采用220封装的13009,大电解采用两只330UF/200V

一开始的故障是一只大电解鼓包,烧主开关管和保险丝.

检修:换主开关管,从别的电源上拆了两个330UF/200V的大电解,把原来的均压电阻从100K换成了150K(原来一只100K的已经近乎开路)
检查其他元件无损坏.换保险丝通电,短接绿线风扇能转,测各电压正常,接主机开机,一切很正常!

本来修理到此结束了,不过我想试验一下这个电源最大到底能承载多大的功率,于是测量了下,我的主机满载时电源的交流输入端输入的功率为110W,
于是额外给电源加假负载,当加到60W时,电源交流输入端是输入功率已经达到230W,这时电源开始出现很明显的异常声音,听起来有点像电流声,但吃不准
或者根本就是某种机械声(出现这这种声音的时候,主机没有任何不正常的表现,当然这个负载加的时间极短,一出现这种声音我就撤掉了假负载,持续时间最多十几秒种而已,甚至更短)

后来经这里各位师傅的提醒,重新换了对大电容,是从世纪之星的KYP-330里面拆的,换上后感觉还是有异常声音(在大约230W左右),有点不甘心,拿了个世纪之星的KYP-330电源也加到230W,感觉也是有点异常声音,就又从另外一个正常的电源上拆了对330UF/200换上,这回感觉好了很多,居然可以加到320-330W时才听到异常声音.在270W到300W之间没有任何异常声音

照道理来说,这个长城电源额定230W,加到300多瓦才出现声音似乎不算什么故障了,但是我以前测试过的一个老的金和田的甚至没有CPU辅助供电接口的电源,最大加负载到330多瓦,电源根本就没有任何异常的声音发出来-------除了风扇吹出来的风是热风,

查了下资料,电源的大电解设计原则如果取上限的话,一个300W的电源应该选择两个600UF的电容了,就算取下限,也该采用两个360UF的电容了,而这个长城电源额定230W的话,最大可能也会达到300W,按照道理至少应该采用两个470UF的电容吧?

又找来了一个世纪之星的风云400,铭牌上写的额定300W,最大400W,用了两只560UF/200,可惜这个更可怜,加到200W(交流输入端测量)时边听到了很响的异常声音,而找了一个使用两只220UF/200V的电源,可以瞬间加到330多瓦而不发出任何异常声音

评论
另外想说一下,这种电源在大功率下的转换效率居然不到50%

比如在输出端给+12V加一个2.4欧左右电阻,当时测量好的当时的电压为11.43V,电流为4.03A,功率应该为
46W左右,可是一旦加了这个负载,在交流输入端测到的功率增加了近100W

这样是不是我可以这样认为,如果一个电源工作在300W的状态下时,其实电脑主机消耗掉的功率才150W左右

而有些额定400W的电源,他的主开关管,大电解,输出整流元件,开关变压器,输出平衡线圈等,都和额定300W的电源是一样的,只不过他使用了主动PFC,似的转换效率高,是不是这样的原因呢?

评论
我的故障和你的也一样,坏的原件都换了,短接绿线,可就启动不了,绿线有3.7V,紫线有5V,

评论
查一查13009 的参数额定只是120w而已,变压器功率不足是主因

评论
电容容值太小,储能不足。当小功率时,表现不出,功率加大后,会造成初级供电波动加大,开关管工作时间加长。

评论
功率不足不只是大电解的事  还要关系到开关管 整流管以及变压器

评论


这个,那我试验了一个采用两个13007,两个220UF的电源,居然也可以瞬间达到330W以上的功率(至少5-10秒种)而不发出任何异常响声,且工作正常
这个又做何解释呢?

评论

说实话还真没做过这样的试验。楼主精神可嘉。
关于13007或13009能输出多大的功率,楼上4楼的朋友我只能说你是胡说八道。PDF里标的是最大允许功耗,什么意思呢?意思是说这个管子在给定的温度条件下(即是配上合适的散热器的情况下)最大能承担这么多W的功率而不会损坏。与输出功率是无关的。
如果各位还有些异议,不妨做一些简单的计算。以13007为例好了。
MJE13007,Vceo=400v,Ic=8Adc,Pd=80W。
以ATX电源里的半桥变换器来计算一下,每个开关管的工作电压约为150V,就以150V来计算好了。再假设此时流过13007的电流为2A,从参数表上查得Ic=2A时,Vce约等于1V。
现在可以粗略计算一下了。
输出功率=(150-1)*2=298W
管子承担的功率=1*2=2W
Ic才2A,离最大允许的DC电流8A还差得远了,150V的工作电压,离最大允许的Vceo400V也有很大的裕量。
若按4楼朋友的说法,此管子最大允许功耗只有80W,输出功率=最大允许功耗?

评论

午夜梦回兄对热功率不等于输出功率解释完全正确。

但是热功率的计算不能按照梦回兄的算法来算。因为不仅仅是开关管打开时有功率消耗,
在开关管打开和闭合的过程中都有功率的消耗。

附件是开关管在一个周期内的电流和电压波形。参数按照梦回兄的假设.
功率P=UI,在电压从150V-0V电流从0A到2A的过程中都是有功率消耗的,这部分损耗在设计以及计算中是不能被忽视的。。。此外还有Ib X Vbe的功耗。不一一例举了。

所以梦回兄的开关管损耗2W远小于80W这个结论是有问题的。


评论

还是兄台全面些。我那个只是很简单的计算,借以说明问题。

评论
8# 午夜梦回


是不是还没算上转换率和逆程高压?

评论

请看9#兄弟的贴子。
工作在开关状态下的功率管损耗绝大部份是在开启与关闭之间。由于开关电源中功率管的负载是感性负载,所以功率管关闭时的损耗最为突出,反而开启时的损耗却是较低的了。
由于电感器在开关管关闭时产生的尖峰脉冲,会给开关管带来很强的损耗,一是电压比正常工作时要高出许多,二来由于开关管需要时间关闭,在这段时间内会产生很大的损耗,工作频率越高,开关管发热越严重。

评论
谢谢楼上各位师傅的解答!

有两件事情说明一下.

一是电源在大功率下出现的异常声音,已经查明,声音来自PFC线圈!当短接掉PFC线圈时,声音不再出现,拿开短接线声音就出现了.本来电源盖好盖子的时候还真听不出来这个声音来自哪里!

二是开关管到底能输出多大功率的问题,查了下资料,我比较倾向于这个结论:
类似ATX电源这样采用两个13007做开关管的,理论上输出功率可达单只开关管耗散功率的5倍,我个人认为,如果去除一些损耗,输出功率达到耗散功率的4倍没问题.

比如13007的耗散功率为80W,那么采用两只13007的电源最高可以输出4*80=320W的功率,可能这也是以前许多采用两只13007的ATX电源在型号上带有ATX320,ATX330之类的字眼,以暗示该电源功率为320W,330W,这倒也不是完全空穴来风,还是有一定的根据的.

我自己也测试过几次,至少在瞬间(十几秒内)达到超过330W的功率,不过由于自己采用的假负载的缘故,才十几秒的时间,阻值就急剧的增大,使得功率马上就回落到300W以下,又不敢另行增加负载,生怕330W是两个13007的极限,呵呵!

不过,两个13007的电源,我倒是在270W多的功率下试验了一个多小时,还是很稳定的,两个风扇吹出的风仅仅是好象有点微温的感觉而已

说明下,我说的功率是指电源的交流输入端测得的电流乘以220V而已,不是各个+12V之类的输出电流乘电压然后相加的功率,我发觉这两个功率之间的效率在满载下不到60%,有的电源甚至不到50%,怎么开关电源的效率这么差劲?

评论

这个倒也真不好说。
测量的手段和测量仪器仪表都有莫大的关系,如果说要计算效率,我倒是觉得测量整流后300V的直流电流然后再结合整流后的电压来计算输入功率较为准确。交流端的电流波形得看交流输入电路的不同,如果不带PFC,那么交流端的输入电流是一个尖脉冲。如果是被动PFC,则PFC线圈的内阻很有可能影响到了整流后的直流电压。而交流电流波形最与理想负载产生的电流相近的要算主动PFC,所以仅用普通的AC电流表恐怕不能真实的测量到交流电输入端的电流值,除非输入电路使用了主动PFC。即使如此,交流端的功率因数也不能达到100%。
至于开关电源的效率,一般认为其效率不是固定的,在不同的负载功率下其效率也不同,估计是受电源本身的损耗所影响。好像航嘉电源在其包装盒上还是说明书里有一个效率表,其真实性就不得知了。至于一些垃圾品牌电源,更不能相信其广告上所说的那些内容。

评论
关于梦回兄的回复我有两点要说:

第一是关于测量的问题,如果测量蒸馏后的300V的话怎么测量是个问题,我测量交流输入端的电流是用的钳形电流表,在电脑开机时可以随时测量的.

第二个就是计算效率的问题本身,我个人理解就是我用上述方法测量出来的电流值乘以电压220V,得出的功率再乘以时间那就是电力公司用以向我收电费的依据,也就是电度表上显示出来的这个电源的功率,比如说我用这种方法测量出来的功率是300W,而我给电源加的假负载是给+12V加了一个0.8欧的电阻(打个比方)这样算下来,这个电源用掉了300W的功率,结果只有180W是用到了我想要用的负载上,其他120W就是给电源本身吃掉了,所以我就说这个电源的效率是60%

我试验过短接掉那个PFC线圈和不短接那个PFC线圈,同样的负载在电源输入端测到的电流值相差极微,只能认为是一般的误差.

另外,网上说是家里的电度表只计算有功功率,我也认为用钳形表测得的电流数值(不管电流是啥波形,反正只要是50HZ--60HZ的就行)就是电源的输入功率

。。。。当然,有可能在我家的电度表之外,就是国家电网,当我测量这个电源的交流输入为1.4A的时候,他们的电网里因为我这个电源而多出了2A的电流而不是我测到的1.4A,也就是说我这个电源的功率因素为0.7

寒,这个好象有点扯远了,我的这个回复的主题是关于开关电源的效率怎么测量,以及一对13007最大能输出多大功率的问题

评论
1,没搞过这样的测试。所以不晓得要怎样测。理论上只能是这样说说,没有实践。
2,关于波形与仪表测到的数据之间的问题,我印象最深的就是电视机显像管的灯丝供电。一般电视机显像管供电是在高压包里一个绕组提供的,波形是尖脉冲,29V p-p。而显像管要求的灯丝电压为6.3V有效值。问题是不管是指针表还是数字表的AC档来测量这个灯丝供电电压,都是不足6.3V的。指针表测量时大约在4.2V(AC10V档),调换表笔后电压与之前测量的高了零点几V。这其中不仅仅是频率的关系,还有波形的关系。至于用钳表来测量开关电源AC电流是否准确,没有验证过,也没有那样的条件验证,也不会计算。
3,通常在电源的标签上都印有各组输出电源的最大输出电流,而且注明了某几组电压的功率总和不能超过多少多少W。要测量这个电源的效率,我想最起码一点是要求在此电源的额定输出功率内来测量。一般来说常见的ATX电源的主要输出是+5V,所以只在+12V上加负载是不合适的,因为误差取样电路最主要的取样点是+5V,只在+12V上加负载会造成+12V输出电压降低以及过载。
4,如果测量手段能获得准确的数据,计算效率基本是以输出功率除以输入功率得出。至于功率因数是否对AC输入电流有影响,没做过测试不好说。
5,一对功率管能输出多大的功率是有好几个因素来决定的。一般认为,在管子规定的温度下,输出电流小于最大CE电流,管子的功率损耗小于最大允许功耗的情况下,管子是能够正常工作的。
在直流电路中,假设管子中流过的电流小于8A,取7A好了。最大功率损耗小于80W的情况下,为了简单起见,忽略其他的因素。
输出电压是5V时,输出功率是5*7=35W。
输出电压是50V时,输出功率是50*7=350W。
输出电压是350V时,输出功率是350*7=2450W。
只要CE电压不超过11V,管子的功率损耗就不会超过80W。在这个前提下,还可以输出更高的电压。甚至超过管子的耐压400V也不会有事。
另外要注意的是,这只是厂家给出的极限参数,设计电路时肯定要留裕量。
我从书上看到的说法是,需要根据电源的功率来换算出开关管最大的脉冲电流能达到多少,其中涉及了开关变压器以及控制电路的设计来计算功率管的参数,然后以此来选择合适的功率管。当然这个与上面所举的例子相差甚远,涉及的因素太多,不能相提并论了。

评论
再补充点好了。还是在直流电路中好了。简单一些。
假设此时三极管的CE极电压是350V,那么达到其极限功率损耗80W,CE电流只需要0.229A。

评论
“3,通常在电源的标签上都印有各组输出电源的最大输出电流,而且注明了某几组电压的功率总和不能超过多少多少W。要测量这个电源的效率,我想最起码一点是要求在此电源的额定输出功率内来测量。一般来说常见的ATX电源的主要输出是+5V,所以只在+12V上加负载是不合适的,因为误差取样电路最主要的取样点是+5V,只在+12V上加负载会造成+12V输出电压降低以及过载。

梦回兄的第三点我很赞同。当12V单支路添加负载的方式来测效率是不对的。

关于做设计我有一个观点,像山寨那种做1年半载就卷铺盖走人的就不用看了。
现在做设计,功能谁都会去实现,但是稳定性这个东西,是所有大厂所困扰的问题,
就好比很多技术,早就有了,但是到出产品,中间都会经历很长的周期,其中一大半是属于测试周期。
所以对于楼主对功率以及效率的计算方式,只能说自己搭电路,玩玩测测。。全当打发时间,不能说是衡量一个产品的参数。。。。。


还有关于PFC电路的作用以及电流声的原因我在你另一个帖子已经回过了,伱可以去看下。。。
http://.cn/thread-152068-1-1.html

评论
谢谢18楼兄弟的回复

我做这个测试却也不完全仅仅是为了打发时间.

现在的主流电脑功率好象都比较大,对电源的功率需求也相应的比较大.

只不过看到现在额定230W的电源,比如长城ATX-300P4-PFC之类的,开关管都采用13009 TO 220

而以前的一些P3时代的电源,大都采用13007,而功率都已经标注了额定250W,最大320W,还是些明牌大厂的电源,做工什么的也的确不错

我做这些测试主要是想看看以前的P3电源改装后到底能不能稳定的带动现在的一些主流电脑,现在测试的结果是:可以

顺便说下昨天测试了一个采用两个D4242做开关管的电源,发现居然也可以工作在250W的情况下,当时测试了17分钟,因为低压测的散热器极热而做罢------当时该电源高压测的散热器反而远不如低压测的散热器烫手,而试验了长城300P4-PFC和另外一个采用13007的电源,带同样的250W功率,高压侧的散热器却比低压测的散热器稍微更烫一些,都是手指摸上去只能坚持一两秒钟就无法坚持了.

查了下D4242的耗散功率为40W,从能带动250W的情况来看,已经超过了我上面说的40*5=200W了

现在整一个没方向了 电路 电子 维修 我现在把定影部分拆出来了。想换下滚,因为卡纸。但是我发现灯管挡住了。拆不了。不会拆。论坛里的高手拆解过吗? 评论 认真看,认真瞧。果然有收 电路 电子 维修 求创维42c08RD电路图 评论 电视的图纸很少见 评论 电视的图纸很少见 评论 创维的图纸你要说 版号,不然无能为力 评论 板号5800-p42ALM-0050 168P-P42CLM-01
 ·日本留学生活 求个大阪合租
·日本留学生活 自家房招租求
·日本留学生活 东京地区出9成新lv钱包
·日本育儿教育 孩子从国内过来如何学习日语
·日本育儿教育 明年四月横滨招月嫂
·日本育儿教育 请问咋让娃突破识字关?感谢分享中文共读和学习经验的妈妈
 ·中文新闻 东区明星迈克尔·格列柯,53 岁,将在第一次出生两年后第二次
·中文新闻 《爱情岛》明星卡米拉·瑟洛和杰米·朱维特在透露即将迎来第三

维修经验

CPUcpu-z 1.77版低调发布

日本维修技术更新: New benchmark “submit and compare” feature New clocks dialog reporting all system’s clock speeds in real-time Preliminary support for Intel Kaby Lake AMD Bristol Ridge processors 主要是增加了支持I、A两个新架构的 ...

维修经验

CPU这几天经常开机黑屏,热重启后又正常

日本维修技术这几天经常开机黑屏,热重启后又正常,今天热重启也不管用了。折腾半天总算点亮,显示超频失败,以前出这个画面我是不理它的,直接重启就能正常进系统了,今天不敢托大,因为 ...

维修经验

CPU超频求助!关于华擎H170和6700K

日本维修技术问题见楼主的show贴 https://www.chiphell.com/thread-1634895-1-1.html 这次华擎的H170 Hyper最大的特色应该是自带时钟发生器可以自由超外频 可是楼主好久没有折腾超频了。。。 两图中除了CPU外频 以 ...

维修经验

CPU液态金属会侵蚀cpu核心吗?

日本维修技术前阵子看到有人说,液态金属时间长了会侵蚀cpu铜盖,那么问题来了,这货会不会侵蚀核心呢? 评论 这玩意儿好像只对铝起反应 评论 不是说,cpu的盖子是铜的吗。。。 评论 不会,核 ...

维修经验

CPUm6i究竟支不支持e3 1231v3

日本维修技术官网上看支持列表没写有e3 1231v3,装机帖又有人晒,百度也没个明确答案,那究竟能不能点亮?有在用的chher说一下么 评论 升级最新bios肯定可以支持 评论 我的p67evo官网上也没说支持12 ...

维修经验

CPU华擎 HYPER 妖板 正确玩法

日本维修技术600元的 B150,10相供电,释放洪荒之力 注意必须官网 Beta 区的 BIOS 有 AVX 的 CPU 可能会掉缓存 启动时按 X 键激活 SKY OC,重启后进入 BIOS 160924164727.jpg (95.63 KB, 下载次数: 1) 2016-9-24 17:47 上传 ...

维修经验

CPUE5 2686 V3和i7 6800K如何选择

日本维修技术默认用,不超频,两者功耗是一模一样的 E5 2686 V3:2.0主频,3.5睿频, 18核心36线程 ,45M L3 咸鱼大约2500~3000元 i7 6800K : 3.5主频,3.8睿频 ,6核心12线程 ,盒装3000元 评论 性能应该是26 ...

维修经验

CPUHD530硬解4K能力还是有点弱呀!

日本维修技术播放器用PotPlay 64bit,各种优化后,跑4K @120Hz视频只能到70帧左右的速度,勉强能用! 显示器用的4K的优派VP2780 未标题-1.jpg (211.97 KB, 下载次数: 0) 2016-9-26 21:29 上传 评论 这个估计你没优化 ...

维修经验

CPU6900k 1.25V到4.2体质怎么样

日本维修技术如图,体质怎么样,ring是35,没敢试了,都说ring高了毁硬件 评论 不错的U,但不算雕,上4.4就大雕了,这电压上4.5的目前没见有人发图 评论 谢谢前辈告知 评论 我这个用1.2V超的4.2,R ...

维修经验

CPUI3 6100 华擎B150M pro4超4.5g测试。

日本维修技术看看论坛没多少i3 6100的帖子,就转下自己发的show贴里面的数据,给大家参考下。家里还有当年的神U i3 540 oc 4.5G在给老妈用。 不知道数据上正常吗?有6100的朋友可以告诉下,另外是不有 ...

维修经验

CPU7系u会兼容100系主板吗?

日本维修技术RT,听说要推200系板,100系还能用吗以后。。 评论 兼容的 评论 感谢!以后换u就行了,目前消息200系板会有新的特性吗? 评论 24条PCI-E 3.0通道、支持Intel Optane混合存储技术、十个USB 3 ...

维修经验

CPU有心入5820k了,求教下温度问题

日本维修技术一直徘徊在6700k和5820k之间,6700k现在这德行直接把我推向了5820k啊,从2600k升级上来,三大件都要换,现在唯一疑惑的是IB-E ex这种顶级风冷能不能压住4.5g的5820呢?毕竟刚刚买一个多月。 ...

维修经验

CPU6600&6600K才100的差价

日本维修技术太少了吧。。。 6600.JPG (106.91 KB, 下载次数: 0) 2016-10-1 10:30 上传 评论 毕竟只是i5而已…… 评论 上z170 6600也能超,等于没区别,差价能有100已经不错了 评论 然后又见不超频人士推荐超频 ...