通常來說消費者在購買電源的時候,會提前了解電源采用的是什么拓撲固然是一件好事,但過于迷信某種拓撲而忽略電源實際表現(xiàn)的話那就是有些本末倒置了,把注意力放在電源的電氣參數(shù)以及實際性能上才是正確的做法。
雙管正激拓撲雖然在電壓穩(wěn)定性、動態(tài)響應、輸出紋波等方面有不錯的表現(xiàn),但是在轉(zhuǎn)換效率方面一直無法作出重大突破,為此電源廠商拿出了LLC諧振拓撲,一舉解決了轉(zhuǎn)換效率的問題,成為了目前中高端電源的主要拓撲結(jié)構(gòu)。
LLC諧振拓撲與串聯(lián)諧振、并聯(lián)諧振都屬于諧振拓撲,只是后兩者并不適合做寬電壓輸入,也不適合寬變化負載,因此用在PC電源上自然也是一萬個不合適。而LLC諧振則沒有這些缺點,而且其EMI可以輕松控制在較低的水平,輸出功率也可以輕松做到千瓦級別,在輕載和空載時仍然可以保持開關(guān)頻率不變,基本不存在輕載和空載狀態(tài)下電源輸出電壓不穩(wěn)的問題。當然更重要的是,LLC諧振可以輕松實現(xiàn)高轉(zhuǎn)換效率,目前絕大多數(shù)80Plus金牌或以上級別的電源都是采用LLC諧振拓撲的。
振華Leadex Gold 550W使用的是半橋LLC諧振拓撲
目前PC電源上所用的LLC諧振可以分為半橋LLC諧振和全橋LLC諧振,識別的方法大體上分別兩步,首先是看主變壓器,LLC諧振拓撲一般會配置1大2小共計3個變壓器,其中大的是主變壓器,小的分別是待機變壓器和諧振電路驅(qū)動變壓器,另外少不了的自然還有諧振電容和諧振電感,因此LLC諧振拓撲的組成會比雙管正激拓撲更為復雜。
以振華Leadex Gold 550W電源為例,我們可以看到其主變壓器旁邊的就是驅(qū)動變壓器和諧振電容,遠處的小變壓器則是待機變壓器,諧振電感則與主變壓器整合在一起,這是振華獨有的雙層變壓器方案。
安鈦克HCG 850 Extreme使用的是全橋LLC諧振拓撲,主開關(guān)管由4個MosFET組成
確定電源采用的是LLC諧振后,那就再看它屬于全橋LLC諧振還是半橋LLC諧振,這部分我們可以看主開關(guān)管,一般來說主開關(guān)管由2個MosFET組成的,那基本上就是半橋LLC諧振拓撲,如果是由4個MosFET組成的,那基本上就是全橋LLC諧振拓撲。上圖安鈦克HCG 850 Extreme采用的就是全橋LLC諧振拓撲,而之前的振華Leadex Gold 550采用的就是半橋LLC諧振拓撲。
需要一說的是,有人把電源整流橋的數(shù)量當成了判斷半橋LLC諧振和全橋LLC諧振拓撲的標準,認為1個整流橋就是半橋LLC諧振,2個就是全橋LLC諧振,實際上這是片面的,因為半橋LLC諧振也可以使用兩個整流橋,因此看著主開關(guān)管數(shù)量才是區(qū)分半橋LLC諧振和全橋LLC諧振的關(guān)鍵因素。
從輸出性能上說,全橋LLC諧振與半橋LLC諧振不會有很明顯的差別,但是全橋LLC諧振拓撲不僅物料成本更高,而且對電路調(diào)整有很高的要求,因此把全橋LLC諧振放在中低瓦數(shù)的產(chǎn)品上是“大材小用”,因此半橋LLC諧振拓撲的普及率比起全橋LLC諧振要高得多,目前大多數(shù)主流級的80Plus金牌甚至是80Plus鉑金認證產(chǎn)品都是基于半橋LLC拓撲的。
LLC諧振拓撲很容易做到80Plus金牌或更高級別的轉(zhuǎn)換效率
當然全橋LLC拓撲相比半橋LLC拓撲也并非只有成本高、調(diào)整難的缺點,其相比后者在理論性能上還是要占優(yōu)的,而且在大功率輸出的環(huán)境下,全橋LLC拓撲相比半橋LLC拓撲也有著更強的承載能力。因此在注重性能的高端產(chǎn)品上,全橋LLC拓撲的使用率還是很高的,而且近年來全橋LLC拓撲有下潛至中瓦數(shù)的傾向,與半橋LLC拓撲共同撐起了中高端電源的天空。
只是LLC諧振拓撲還算不上是完美,早期的LLC諧振拓撲電源在電壓穩(wěn)定性上表現(xiàn)一般,紋波和動態(tài)響應都欠佳,僅僅是相比雙管正激拓撲有轉(zhuǎn)換效率上的優(yōu)勢,即便是全橋LLC諧振,也只是在電壓穩(wěn)定性和紋波略好于半橋LLC諧振,動態(tài)響應仍然欠佳。不過隨著技術(shù)的成熟與發(fā)展,這些問題其實都已經(jīng)陸續(xù)得到了解決,LLC諧振拓撲也就在中高端產(chǎn)品上站穩(wěn)了腳。
值得一提的是,雖然LLC諧振拓撲可以分為半橋LLC和全橋LLC兩種,但無論哪一種其二次側(cè)的搭配都沒有雙管正激拓撲那樣百搭,LLC諧振是不能或者說不適合使用肖特基整流的,一般都要搭配同步整流和DC-DC方案。這樣的搭配在成本上相比雙管正激肯定是要高一些的,不過這并不是一件壞事,因為這樣的電源結(jié)構(gòu)可以迸發(fā)出很高的轉(zhuǎn)換效率,可以輕松做出80Plus鉑金甚至是80Plus鈦金級別的產(chǎn)品。
那么,消費者該如何辨別電源使用了哪種拓撲?
實際上,這個問題可以算得上是一個偽命題,因為PC電源從外觀上是看不出來其采用了什么拓撲的,基本上都要拆掉外殼之后方能確認,但是對于幾乎所有的電源產(chǎn)品來說,這個操作等于放棄保修,還增加了電源損壞的機會。因此除非是廠商自己進行拆解,并給出相應的拆解照片或進行實物展示,又或者是有其它需求可以無視保修進行拆解,不然你沒有辦法直接確認電源用的是哪種拓撲。
其實電源拓撲本無貴賤之分,不同級別的電源產(chǎn)品采用不同的拓撲本來就是理所當然的事情,你不需要指望300W功率的低端電源會使用全橋LLC諧振,雙管正激結(jié)構(gòu)出現(xiàn)在80Plus鈦金認證電源上的機會也是約等于零,而且不同拓撲的優(yōu)缺點更多時候是相對而言的,大部分都可以通過其它組成部分來進行彌補,即便所用的拓撲相同,電源的用料、做工以及電路調(diào)整都會使電源的整體性能產(chǎn)生較大差異,單純糾結(jié)電源用的是什么拓撲其實意義不大。
相比之下,電源的性能表現(xiàn)才是真正可以直接用來判定電源好壞的論據(jù),這也是我們在電源評測中會更重視測試成績,而非僅僅考慮電源拓撲方案的原因。