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開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)基礎(chǔ):開(kāi)關(guān)電源常用元器件類型以及主要功能

一、電阻

1、取樣電阻:構(gòu)成輸出電壓的取樣電路,將取樣電壓送至反饋電路用來(lái)穩(wěn)定電壓輸出;

2、均壓電阻:在開(kāi)關(guān)電源的對(duì)稱直流輸入電路當(dāng)中起到均壓作用,有時(shí)候也稱為平衡電阻;

3、分壓電阻:構(gòu)成電阻分壓器;

4、泄放電阻:斷電時(shí)候可以將電容儲(chǔ)存的電荷泄放掉;

5、限流電阻:起到限流保護(hù)作用,如用作穩(wěn)壓管、光電耦合器以及輸入濾波電容的限流電阻;

6、電流檢測(cè)電阻:與過(guò)流保護(hù)電路配套使用,用于限制開(kāi)關(guān)電源的輸出電流極限;

7、分流電阻:給電流提供旁路;

8、負(fù)載電阻:開(kāi)關(guān)電源的負(fù)載電阻,這個(gè)電阻包含等效負(fù)載電阻;

9、最小負(fù)載電阻:為維持開(kāi)關(guān)電源正常工作所需要的最小負(fù)載電阻,可避免因負(fù)載開(kāi)路而導(dǎo)致輸出電壓升高;

10、假負(fù)載:在測(cè)試開(kāi)關(guān)電源性能指標(biāo)時(shí)候臨時(shí)接的負(fù)載,例如水泥電阻等;

11、濾波電阻:用作LC型濾波、RC濾波、π型濾波中的濾波電阻;

12、偏置電阻:給開(kāi)關(guān)電源的控制端提供偏壓,或者用來(lái)穩(wěn)定晶體管的工作點(diǎn);

13、保護(hù)電阻:常用于RC型吸收回路或VD、R、C型鉗位保護(hù)電路當(dāng)中;

14、頻率補(bǔ)償電阻:例如構(gòu)成誤差放大器的RC型頻率補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò);

15、阻尼電阻:防止電路中出現(xiàn)諧振;

16、壓敏電阻:根據(jù)電壓范圍分為不同檔位,對(duì)過(guò)電壓脈沖響應(yīng)速度快,耐沖擊電流的能力很強(qiáng),漏電流小、電阻溫度系數(shù)小、價(jià)格低廉。可構(gòu)成過(guò)電壓保護(hù)電路、防雷擊保護(hù)電路、消除火花電路、浪涌電壓吸收回路等。

二、電容

1、濾波電容:構(gòu)成輸入濾波器、輸出濾波器等;

2、耦合電容:也稱為隔直電容,作用是隔斷直流信號(hào),只讓交流信號(hào)通過(guò);

3、退耦電容:對(duì)于電源的退耦電容,可防止產(chǎn)生自激振蕩;

4、軟啟動(dòng)電容:構(gòu)成軟啟動(dòng)電容,在軟啟動(dòng)過(guò)程當(dāng)中使輸出電壓和輸出電流緩慢的建立起來(lái);

5、補(bǔ)償電容:構(gòu)成RC型、CL型振蕩器;

6、微分電容:構(gòu)成微分電路,獲得尖脈沖;

7、自舉電容:用于提升輸入級(jí)的電源電壓,也可以構(gòu)成電壓前反饋電路;

8、延時(shí)電容:與電阻構(gòu)成RC型延時(shí)電路;

9、儲(chǔ)能電容:例如極性反轉(zhuǎn)型DC-DC變換器中的泵電容;

10、移相電容:構(gòu)成移相電路;

11、倍壓電容:與二極管構(gòu)成倍壓整流電路;

12、消噪電容:用于濾波電容的噪聲干擾;

13、中和電容:消除放大器的自激振蕩;

14、抑制干擾的電容:在EMI濾波器中,可分別濾除串模干擾和共模干擾;

15、安全電容:X電容和Y電容;

16、X電容:濾除串模干擾,用于EMI濾波器中;

17、Y電容:濾除由一次繞組、二次繞組耦合電容器產(chǎn)生的共模干擾,可為從一次側(cè)耦合到二次側(cè)的干擾電流提供回流路徑,防止該電流通過(guò)二次側(cè)耦合到大地;

三、電感

1、濾波電感:構(gòu)成LC型濾波器;

2、儲(chǔ)能電感:常用于降壓式或者升壓式DC-DC變換器電路當(dāng)中;

3、振蕩電感:構(gòu)成LC型振蕩器;

4、共模電感:也稱為共模扼流圈,常用于EMI濾波器,一般串聯(lián)在開(kāi)關(guān)電源的輸入電路中;

5、頻率補(bǔ)償電感:構(gòu)成LC、LCR型頻率補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò);

四、變壓器

1、工頻變壓器:對(duì)交流電源進(jìn)行變壓于隔離,再經(jīng)過(guò)整流濾波后給DC-DC變換器供電;

2、高頻變壓器:對(duì)高頻電源進(jìn)行儲(chǔ)能、變壓、隔離,適用于無(wú)工頻變壓器的開(kāi)關(guān)電源;

五、二極管

1、續(xù)流二極管:常用于降壓式DC-DC變換器中;若在繼電器、電機(jī)等的繞組兩端并聯(lián)二極管,即可為反電動(dòng)勢(shì)提供泄放回路,避免損壞驅(qū)動(dòng)管;

2、整流二極管:對(duì)交流進(jìn)行整流變成脈動(dòng)電壓,有低頻整流和高頻整流;

3、鉗位二極管:構(gòu)成VD、R、C型鉗位電路,吸收尖峰電壓,對(duì)MOSFET功率管器保護(hù)作用吧;

4、阻塞二極管:鉗位保護(hù)電路中的二極管,稱作阻塞二極管;

5、保護(hù)二極管:用于半波整流電路當(dāng)中,在負(fù)半周時(shí)候給交流提供回路;

6、隔離二極管:可實(shí)現(xiàn)信號(hào)隔離;

7、抗飽和二極管:將二極管串聯(lián)在功率開(kāi)關(guān)管得基極上,可降低頻率開(kāi)關(guān)的飽和深度,提高開(kāi)關(guān)速度;

8、快恢復(fù)二極管:快恢復(fù)二極管反向恢復(fù)時(shí)間一般為幾百納秒,正向壓降為0.6到1V,正向電流為幾至幾千安,反向峰值電壓可達(dá)幾百至幾千伏,可用作開(kāi)關(guān)電源的輸出整流管、一次側(cè)鉗位保護(hù)電路的阻塞二極管;

9、超快恢復(fù)二極管:超快恢復(fù)二極管則是在快恢復(fù)二極管基礎(chǔ)上發(fā)展而成的,其反向恢復(fù)電荷進(jìn)一步減小,反向恢復(fù)時(shí)間低至幾十納秒,可用作輸出整流管、阻塞二極管、反饋電路中的整流管;

10、肖特基二極管:屬于低壓、低功耗、大電流、超高速半導(dǎo)體功率器件,反向恢復(fù)時(shí)間可低至幾納秒,正向?qū)▔航禐?.4V左右,整流電流可達(dá)幾十到幾百安,特別適合做電壓輸出電路中的整流管、續(xù)流二極管;

11、瞬變電壓抑制二極管:也稱瞬態(tài)電壓抑制器,其相應(yīng)速度極快、鉗位電壓穩(wěn)定,是一種新型過(guò)電壓保護(hù)器件可用來(lái)保護(hù)開(kāi)關(guān)電源集成電路、MOS功率器件以及其他對(duì)電壓敏感的半導(dǎo)體器件;

12、雙向觸發(fā)二極管:這是二端交流器件,常于晶閘管配套使用,構(gòu)成輸出過(guò)壓保護(hù)電路

六、整流橋

1、BR:將交流電壓變成脈動(dòng)直流電壓,送至濾波器。整流橋可由4只整流二極管構(gòu)成,亦可采用成品整流橋;

七、穩(wěn)壓管

1、ZD:構(gòu)成穩(wěn)壓電路;接在開(kāi)關(guān)電源的輸出端,用來(lái)穩(wěn)定空載使的輸出電壓;由穩(wěn)壓管、快恢復(fù)二極管和阻容元件一起構(gòu)成一次側(cè)鉗位保護(hù)電路;構(gòu)成過(guò)壓保護(hù)電路。

八、晶體管

1、TRANSISTOR:用作PWM調(diào)制器的功率開(kāi)關(guān)管;構(gòu)成恒壓/恒流輸出式開(kāi)關(guān)電源的電壓控制環(huán)和電流控制環(huán);構(gòu)成開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的通/斷控制、欠壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)等電路;

九、場(chǎng)效應(yīng)管

1、MOSFET:用作PWM調(diào)制器或開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓控制器的功率開(kāi)關(guān)管;

十、絕緣柵-雙極性晶體管

1、IGBT:用作PWM調(diào)制器的功率開(kāi)關(guān)管;

十一、運(yùn)算放大器

1、通用運(yùn)算放大器:構(gòu)成外部誤差放大器、電壓控制環(huán)和電流控制環(huán)等。

十二、磁珠

1、管狀、片狀磁珠及磁珠陣列:能抑制開(kāi)關(guān)噪聲和尖峰干擾。

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