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2018-10-09

开关电源的常用元器件的种类和作用

  开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。电源中有很多常用元器件,今天我们就来详细介绍一下这些常用元器件的种类和作用:
  
  一、电阻
  
  1、取样电阻:构成输出电压的取样电路,将取样电压送至反馈电路用来稳定电压输出;
  
  2、均压电阻:在开关电源的对称直流输入电路当中起到均压作用,有时候也称为平衡电阻;
  
  3、分压电阻:构成电阻分压器;
  
  4、泄放电阻:断电时候可以将电容储存的电荷泄放掉;
  
  5、限流电阻:起到限流保护作用,如用作稳压管、光电耦合器以及输入滤波电容的限流电阻;
  
  6、电流检测电阻:与过流保护电路配套使用,用于限制开关电源的输出电流极限;
  
  7、分流电阻:给电流提供旁路;
  
  8、负载电阻:开关电源的负载电阻,这个电阻包含等效负载电阻;
  
  9、最小负载电阻:为维持开关电源正常工作所需要的最小负载电阻,可避免因负载开路而导致输出电压升高;
  
  10、假负载:在测试开关电源性能指标时候临时接的负载,例如水泥电阻等;
  
  11、滤波电阻:用作LC型滤波、RC滤波、π型滤波中的滤波电阻;
  
  12、偏置电阻:给开关电源的控制端提供偏压,或者用来稳定晶体管的工作点;
  
  13、保护电阻:常用于RC型吸收回路或VD、R、C型钳位保护电路当中;
  
  14、频率补偿电阻:例如构成误差放大器的RC型频率补偿网络;
  
  15、阻尼电阻:防止电路中出现谐振;
  
  16、压敏电阻:根据电压范围分为不同档位,对过电压脉冲响应速度快,耐冲击电流的能力很强,漏电流小、电阻温度系数小、价格低廉。可构成过电压保护电路、防雷击保护电路、消除火花电路、浪涌电压吸收回路等。
  
  二、电容
  
  1、滤波电容:构成输入滤波器、输出滤波器等;
  
  2、耦合电容:也称为隔直电容,作用是隔断直流信号,只让交流信号通过;
  
  3、退耦电容:对于电源的退耦电容,可防止产生自激振荡;
  
  4、软启动电容:构成软启动电容,在软启动过程当中使输出电压和输出电流缓慢的建立起来;
  
  5、补偿电容:构成RC型、CL型振荡器;
  
  6、微分电容:构成微分电路,获得尖脉冲;
  
  7、自举电容:用于提升输入级的电源电压,也可以构成电压前反馈电路;
  
  8、延时电容:与电阻构成RC型延时电路;
  
  9、储能电容:例如极性反转型DC-DC变换器中的泵电容;
  
  10、移相电容:构成移相电路;
  
  11、倍压电容:与二极管构成倍压整流电路;
  
  12、消噪电容:用于滤波电容的噪声干扰;
  
  13、中和电容:消除放大器的自激振荡;
  
  14、抑制干扰的电容:在EMI滤波器中,可分别滤除串模干扰和共模干扰;
  
  15、安全电容:X电容和Y电容;
  
  16、X电容:滤除串模干扰,用于EMI滤波器中;
  
  17、Y电容:滤除由一次绕组、二次绕组耦合电容器产生的共模干扰,可为从一次侧耦合到二次侧的干扰电流提供回流路径,防止该电流通过二次侧耦合到大地;
  
  三、电感
  
  1、滤波电感:构成LC型滤波器;
  
  2、储能电感:常用于降压式或者升压式DC-DC变换器电路当中;
  
  3、振荡电感:构成LC型振荡器;
  
  4、共模电感:也称为共模扼流圈,常用于EMI滤波器,一般串联在开关电源的输入电路中;
  
  5、频率补偿电感:构成LC、LCR型频率补偿网络;
  
  四、变压器
  
  1、工频变压器:对交流电源进行变压于隔离,再经过整流滤波后给DC-DC变换器供电;
  
  2、高频变压器:对高频电源进行储能、变压、隔离,适用于无工频变压器的开关电源;
  
  五、二极管
  
  1、续流二极管:常用于降压式DC-DC变换器中;若在继电器、电机等的绕组两端并联二极管,即可为反电动势提供泄放回路,避免损坏驱动管;
  
  2、整流二极管:对交流进行整流变成脉动电压,有低频整流和高频整流;
  
  3、钳位二极管:构成VD、R、C型钳位电路,吸收尖峰电压,对MOSFET功率管器保护作用吧;
  
  4、阻塞二极管:钳位保护电路中的二极管,称作阻塞二极管;
  
  5、保护二极管:用于半波整流电路当中,在负半周时候给交流提供回路;
  
  6、隔离二极管:可实现信号隔离;
  
  7、抗饱和二极管:将二极管串联在功率开关管得基极上,可降低频率开关的饱和深度,提高开关速度;
  
  8、快恢复二极管:快恢复二极管反向恢复时间一般为几百纳秒,正向压降为0.6到1V,正向电流为几至几千安,反向峰值电压可达几百至几千伏,可用作开关电源的输出整流管、一次侧钳位保护电路的阻塞二极管;
  
  9、超快恢复二极管:超快恢复二极管则是在快恢复二极管基础上发展而成的,其反向恢复电荷进一步减小,反向恢复时间低至几十纳秒,可用作输出整流管、阻塞二极管、反馈电路中的整流管;
  
  10、肖特基二极管:属于低压、低功耗、大电流、超高速半导体功率器件,反向恢复时间可低至几纳秒,正向导通压降为0.4V左右,整流电流可达几十到几百安,特别适合做电压输出电路中的整流管、续流二极管;
  
  11、瞬变电压抑制二极管:也称瞬态电压抑制器,其相应速度极快、钳位电压稳定,是一种新型过电压保护器件可用来保护开关电源集成电路、MOS功率器件以及其他对电压敏感的半导体器件;
  
  12、双向触发二极管:这是二端交流器件,常于晶闸管配套使用,构成输出过压保护电路
  
  六、整流桥
  
  1、BR:将交流电压变成脉动直流电压,送至滤波器。整流桥可由4只整流二极管构成,亦可采用成品整流桥;
  
  七、稳压管
  
  1、ZD:构成稳压电路;接在开关电源的输出端,用来稳定空载使的输出电压;由稳压管、快恢复二极管和阻容元件一起构成一次侧钳位保护电路;构成过压保护电路。
  
  八、晶体管
  
  1、TRANSISTOR:用作PWM调制器的功率开关管;构成恒压/恒流输出式开关电源的电压控制环和电流控制环;构成开关稳压器的通/断控制、欠压保护、过流保护、过压保护等电路;
  
  九、场效应管
  
  1、MOSFET:用作PWM调制器或开关稳压控制器的功率开关管;
  
  十、绝缘栅-双极性晶体管
  
  1、IGBT:用作PWM调制器的功率开关管;
  
  十一、运算放大器
  
  1、通用运算放大器:构成外部误差放大器、电压控制环和电流控制环等。
  
  十二、磁珠
  
  1、管状、片状磁珠及磁珠阵列:能抑制开关噪声和尖峰干扰。
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