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开关电源的各种元器件你都熟吗?

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    2019-12-2 15:27
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    [LV.1]初来乍到

    发表于 2020-1-21 11:00 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    本帖最后由 lifree 于 2020-1-21 15:00 编辑 2 H( F; J% X; }# z- C: ?" u

    8 g) ~/ n) H  N2 l  开关电源的设计对于电源工程师来说是再熟悉不过的了,但设计开关电源并不如想象的那么简单,尤其对刚入行的新手来讲。其外围电路非常复杂,使用的元器件种类也比较繁多,性能各异。要想设计出性能高的开关电源就必须弄懂、弄通开关电源中各元器件的类型及主要功能。开关电源的外围电路中使用的元器件大致可分为通用元器件、特种元器件两大类。小编就将用本文来解析开关电源中各元器件的类型及主要功能。$ c  T+ P( }) X
    ' I- g; C, F( q  R& X

    1 i6 i+ R7 F' A+ i. G* {' T; [  电阻器3 p# H% B  Z  o. `' ?" B
      (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;1 t5 |8 f: y# ]& t) r: B) Q
      (2)均压电阻—在开关电源的对称直流输入电路中起到均压作用,亦称平衡电阻;7 Z# i* d4 I- |% w
      (3)分压电阻—构成电阻分压器;0 \3 |& X8 P( _9 y9 h4 }2 f
      (4)泄放电阻—断电时可将电磁干扰(EMI)滤波器中电容器存储的电荷泄放掉;
      O; k$ r$ p7 B; E. g( w  (5)限流电阻—起限流保护作用,如用作稳压管、光耦合器及输入滤波电容的限流电阻;
    ! [4 k# G) f# g4 y  L  (6) 电流检测电阻—与过电流保护电路配套使用,用于限制开关电源的输出电流极限;" {" @: ?# W! ]7 C* I0 }
      (7)分流电阻—给电流提供旁路;- X/ J9 ]  I- D( q5 w7 Q5 i  U: J
      (8)负载电阻—开关电源的负载电阻(含等效负载电阻);
    3 t& i6 m2 k& x8 B. p$ n, U  (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过高;6 u  |* `" P7 R5 Y4 j
      (10) 假负载—在测试开关电源性能指标时临时接的负载(如电阻丝、水泥电阻);
    # W& I$ V" J8 @  (11)滤波电阻—用作LC型滤波器、RC型滤波器、π型滤波器中的滤波电阻;6 g0 ?0 w5 P3 O3 s# D
      (12) 偏置电阻—给开关电源的控制端提供偏压,或用来稳定晶体管的工作点;
    4 J% O( Q, K0 e7 U  (13)保护电阻—常用于RC型吸收回路或VD、R、C型钳位保护电路中;! {9 [% g3 y9 D2 p8 @& N3 T
      (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;
    2 B, ^# A6 d# ?  (15)阻尼电阻—防止电路中出现谐振。
    6 w+ y6 b8 d* |' o8 z+ I- u  C/ _+ f$ \- c# d% r9 ?
    " K! H/ U/ G8 k/ m$ W
      电容器% t+ L* ^' p9 N- M+ |" {
      (1)滤波电容—构成输入滤波器、输出滤波器等;# c, R' `, }2 R; a
      (2) 耦合电容—亦称隔直电容,其作用时隔断直流信号,只让交流信号通过;
    7 e- t" H/ E. I6 |6 Z4 d  (3) 退藕电容—例如电源退藕电容,可防止产生自激振荡;* ^" Q# c4 g5 r9 B
      (4) 软启动电容—构成软启动电路,在软启动过程中使输出电压和输出电流缓慢地建立起来;4 F% a( g8 x6 I' X/ S6 t* u* i+ S
      (5) 补偿电容—构成RC型频率补偿网络;8 T9 p+ _8 e' B. U2 G/ P% T+ H4 X
      (6)加速电容—用于提高晶体管的开关速度;
    8 i* D( r& z2 u" g( I! X( B1 p  (7)振荡电容—可构成RC型、LC型振荡器;
    0 ?, b% B- O4 `$ j  (8) 微分电容—构成微分电路,获得尖脉冲;
    ; q9 j! r+ V2 x  (9)自举电容—用于提升输入级的电源电压,亦可构成电压前馈电路;
    9 j2 m  c" B  U, x% ?  (10)延时电容—与电阻构成RC型延时电路;# }' W- {8 v2 @
      (11) 储能电容—例如极性反转式DC/DC变换器中的泵电容;' S# h8 N! X! U& k/ j4 g
      (12)移相电容—构成移相电路;1 R' V6 H' \, I1 C8 D5 [
      (13)倍压电容—与二极管构成倍压整流电路;
    + R4 M) v( o; H* P  (14) 消噪电容—用于滤除电路中的噪声干扰;
    / ^) H8 \6 h" U/ w" a  (15)中和电容—消除放大器的自激振荡;/ H! L! b8 b# {% ?- }+ ]
      (16)抑制干扰的电容器—在EMI滤波器中,可分别滤除串模和共模干扰;
    3 _1 E7 D0 m- p  (17) 安全电容—含X电容和Y电容;
    2 @' k4 k  }2 `/ @0 d% c! {  (18)X电容—能滤除由一次绕组、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;
      C: K: d$ Y: F5 g  (19) Y电容—能滤除电网之间串模干扰,常用于EMI滤波器中。
    6 [9 _# h5 Z0 I/ D# ?. w, u' S+ r
    " D% P' C/ K/ t, \) m6 w' O- d$ S" o$ A& H0 p
      电感器
    " R( f9 t7 c% E  (1)滤波电感—构成LC型滤波器;
    7 c4 D+ F7 S, O" f5 W2 F, [# d  (2)储能电感—常用于降压式或升压式DC/DC变换器电路中;
    9 ~; ?# R" d8 T* V9 }+ d( L+ v  (3)振荡电感—构成LC型振荡器;- N) m# }4 A8 l% K3 l; v3 b+ A5 s
      (4)共模电感—亦称共模扼流圈,常用于EMI滤波器中,对共模干扰起到抑制作用;& A! W$ p+ n; V8 q2 y! ^0 e
      (5)串模电感—亦称串模扼流圈,它采用单绕组结构,一般串联在开关电源的输入电路中;+ q$ P3 \6 `- S
      (6)频率补偿电感—构成LC型、LCR型频率补偿网络。5 q' Z9 z* B! H: i2 i
    - F7 G8 J2 T7 e2 P0 n! q/ T

    7 a( @9 |) K# R  变压器
    2 |& J# ^+ r  l3 }  (1)工频变压器—对交流电源进行变压与隔离,再经过整流滤波后给DC/DC变换器(即开关稳压器)供电;
    4 S8 D! O! N- D; T, Z; }  (2) 高频变压器—对高频电源进行储能、变压和隔离,适用于无工频变压器的开关电源中;
    0 o7 @0 }+ O& ^5 I0 Y
    2 V% Y( {1 a& [1 R' M  E: d5 b& F6 U$ W7 d8 g. P2 P, v
      二极管
    / r+ m) W1 F( h  (1)整流二极管—低频整流、高频整流;7 g0 r* M( ^! Z+ I* `+ [' m
      (2)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续流二极管,即可为反电动势提供泄放回路,避免损坏驱动管;
    ( u; s5 [, I) A. R6 Y- ?  (3)钳位二极管—构成VD、R、C型钳位电路,吸收尖峰电压,对MOSFET功率场效应管起保护作用;; c$ w1 o! w  ~5 l. v# U0 q. Z
      (4)阻塞二极管—钳位保护电路中的二极管,亦称为阻尼二极管;2 f" \: M2 r- [' r/ M) Y
      (5)保护二极管—用于半波整流电路中,在负半周时给交流电提供回路;) a- l. `: r( z8 O7 s
      (6)隔离二极管—可实现信号隔离;
    ; i. @, \: s( n( i" r( e  (7)抗饱和二极管—将二极管串联在功率开关管的基极上,可降低功率开关管的饱和深度,提高关断速度。
    2 B/ f9 P* {; a, @& O& A
    * x" X% V3 G3 ^$ d
      f1 X, V, \. c6 Y. Y# \' H  整流桥—将交流电压变为脉动直流电压,送至滤波器。整流桥可由四只整流二极管构成,亦可采用成品整流桥。/ {. i" }8 y7 v' |; _1 d# G
    8 E, L  l4 U3 @/ v7 b0 [
    & z! g9 F2 o$ u7 c) U) z% ]
      稳压管—构成简易稳压电路;接在开关电源的输出端,用来稳定空载时的输出电压;由稳压管、快恢复二极管和阻容元件构成一次侧钳位保护电路;构成过电压保护电路。
    ) L+ P+ x7 w+ [* D' M( a1 {- @8 C4 y( j  k3 A

    ; I- `/ W. j5 i  晶体管—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和电流控制环路;构成截刘输出型开关电源的截流控制环;构成开关稳压器的通/断控制、欠电压、过电压保护、过电流保护等电路。5 f" n) G, j8 `
    / I- Z# y0 d" O% @, s# g$ `

    3 J( {( r0 n9 j  场效应晶体管—MOSFET用作PWM调制器或开关稳压控制器的功率开关管。
    ( @8 ~' x% R- v: q( Y# m! I* I
    7 o& I* ~# R4 K- d
    $ X' k  J2 W, f7 }# _$ v. e; R  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。
    , C9 o* Q! N* Z+ R3 ?6 y
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