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开关电源设计基础:开关电源常用元器件类型以及主要功能

  • 更新日期 - 2019年08月30日 22:25

开关电源设计基础:开关电源常用元器件类型以及主要功能

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两根硕大撞击尿了,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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