电源电路

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开关电源boost电路原理

开关电源boost电路原理

开关电源boost电路原理开关电源是一种具有高效率、小尺寸、可调功率等特点的电源系统。

在开关电源中,boost电路是一种常见的电路结构,它可以将低电压升高到较高的电压水平。

boost电路原理boost电路是一种基于电感器的升压电路,其基本原理如下:当开关电源输入电压断续加上一个特定的频率时,电感器储存了输入电源电压的电能。

随后,开关切断输入电源,电感器向负载输出电压。

开关周期性地切换,将电源的直流电压加上高频脉冲,从而提高电压值。

boost电路的实现可以采用不同的拓扑结构,常见的有基本boost、二极管反向并联boost、三极管反向并联boost等形式。

基本boost 反向并联boost 三极管反向并联boost从图中可以看出,这三种boost拓扑结构主要的差别在于开关管和二极管的位置不同。

但无论是哪种结构,都包含了以下的主要部件:1. 源(输入):提供开关电源的直流电压和输入电源电流。

2. 电感:存储能量并控制电压升高。

3. 开关器:通过周期性开关器开关,将电源电压断续加上高频脉冲。

4. 二极管:通过导通电流,将电感器储存的能量传输至负载。

5. 负载:将转换后的电源电压提供给设备。

boost电路的工作原理可以分为两个阶段:1. 充电阶段:在此阶段,开关管S1导通,电源电压Vg被传递到电感器L上,L中储存着电源的电能。

二极管D正极为负,不导通。

2. 放电阶段:在此阶段,开关管S1切断,电感器储存的电能通过二极管D输出到负载上,并充入负载电容C。

因为电容C不反应到电源侧,此时负载处输出电压V0大于电源电压Vg。

当开关管S1再次导通时,上述过程被重复。

boost电路的优点1. 高效率:开关器周期性切换,将输入电源电压断续加上高频脉冲,在电感器中产生计算能量,并输出至负载。

相比传统的降压稳压器,boost电路的效率更高。

2. 功率可调:boost电路的输出电压可以通过改变开关器占空比进行调节。

3. 比稳定器体积小:由于开关器输出高频脉冲,使电路结构更紧凑,比传统的稳压器占用空间更小。

各种开关电源电路原理详细解剖

各种开关电源电路原理详细解剖

各种开关电源电路原理详细解剖开关电源电路是一种常见的电源供电电路,其采用了开关管(如MOSFET、BJT等)等元件进行开关控制,通过快速的开关过程来调整输入电源的输出电压或电流。

开关电源电路具有高效率、小体积和稳定性等优点,被广泛应用于各种电子设备中。

开关电源电路主要分为两个部分:输入端和输出端。

输入部分由滤波电路和整流电路组成,而输出部分则是由开关变换电路和滤波电路组成。

下面将详细介绍开关电源电路的原理。

1.输入端输入端主要包括变压器、整流电路和滤波电路。

变压器是将交流电源变换为所需的输入电压,在开关电源中通常采用高频变压器,可以有效减小体积。

整流电路使用整流二极管或整流桥,将交流电压转换为直流电压。

滤波电路用于降低输入电压的纹波,通常由电容和电感组成。

2.开关变换电路开关变换电路是开关电源电路的核心部分,主要包括开关元件、驱动电路和控制电路。

开关元件通常采用MOSFET或BJT,通过控制开关元件的导通和截止,实现输入到输出的电流或电压转换。

驱动电路负责对开关元件进行驱动,保证其正常工作。

控制电路根据输出电压或电流的变化情况,对开关元件的工作状态进行调整和控制。

3.输出端输出端主要由输出电感、输出电容和负载组成。

输出电感用于过滤开关元件产生的高频脉冲,减小输出纹波。

输出电容则用于提供稳定的直流输出电压。

负载是接在输出电容之后的电子设备,通过负载电流来消耗电源提供的电能。

开关电源电路的工作原理是:当输入交流电压通过滤波电路和整流电路转换为直流电压后,控制电路会监测输出电压或电流的变化情况,并根据需要对开关元件的工作状态进行调整。

当需要提供更大的输出电流时,开关元件导通,输入电源能量通过变压器传递到输出端;当需要较小的输出电流时,开关元件截止,变压器不再传递能量到输出端。

通过快速的开关过程,可以在较高频率下实现输入电压和输出电压的转换。

总结起来,开关电源电路通过开关元件的控制实现输入输出电压或电流的转换,具有高效率、小体积和稳定性等优点。

电源电路图详解

电源电路图详解

电源电路图详解!用电路元件符号表示电路连接的图,叫电路图。

电路图是人们为研究、工程规划的需要,用物理电学标准化的符号绘制的一种表示各元器件组成及器件关系的原理布局图,可以得知组件间的工作原理,为分析性能、安装电子、电器产品提供规划方案。

电路图是电子工程师必学的基本技能之一,本文集合了稳压电源、DCDC转换电源、开关电源、充电电路、恒流源相关的经典电路资料,为工程师提供最新鲜的电路图参考资料,超全超详细,只能帮你到这了!一、稳压电源1、3~25V电压可调稳压电路图此稳压电源可调范围在3.5V~25V之间任意调节,输出电流大,并采用可调稳压管式电路,从而得到满意平稳的输出电压。

工作原理:经整流滤波后直流电压由R1提供给调整管的基极,使调整管导通,在V1导通时电压经过RP、R2使V2导通,接着V3也导通,这时V1、V2、V3的发射极和集电极电压不再变化(其作用完全与稳压管一样)。

调节RP,可得到平稳的输出电压,R1、RP、R2与R3比值决定本电路输出的电压值。

元器件选择:变压器T选用80W~100W,输入AC220V,输出双绕组AC28V。

FU1选用1A,FU2选用3A~5A。

VD1、VD2选用6A02。

RP选用1W左右普通电位器,阻值为250K~330K,C1选用3300µF/35V电解电容,C2、C3选用0.1µF 独石电容,C4选用470µF/35V电解电容。

R1选用180~220Ω/0.1W~1W,R2、R4、R5选用10KΩ、1/8W。

V1选用2N3055,V2选用3DG180或2SC3953,V3选用3CG12或3CG80。

2、10A3~15V稳压可调电源电路图无论检修电脑还是电子制作都离不开稳压电源,下面介绍一款直流电压从3V到15V连续可调的稳压电源,最大电流可达10A,该电路用了具有温度补偿特性的,高精度的标准电压源集成电路TL431,使稳压精度更高,如果没有特殊要求,基本能满足正常维修使用,电路见下图。

电路图中的电源电路

电路图中的电源电路

电路图中的电源电路一、电源电路的功能和组成每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。

电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。

常见的家用电器中多数要用到直流电源。

直流电源的最简单的供电方法是用电池。

但电池有成本高、体积大、需要不时更换(蓄电池则要经常充电)的缺点,因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。

电子电路中的电源一般是低压直流电,所以要想从220伏市电变换成直流电,应该先把220伏交流变成低压交流电,再用整流电路变成脉动的直流电,最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。

有的电子设备对电源的质量要求很高,所以有时还需要再增加一个稳压电路。

因此整流电源的组成一般有四大部分,见图l。

其中变压电路其实就是一个铁芯变压器,需要介绍的只是后面三种单元电路。

二、整流电路(1)半波整流半波整流电路只需一个二极管,见图2(a)。

在交流电正半周时VD导通,负半周时VD截止.负载R,。

上得到的是脉动的直流电。

(2)全波整流全波整流要用两个二极管,而且要求变压器有带中心抽头的两个圈数相同的次级线圈,见图2(b)。

负载R1。

上得到的是脉动的全波整流电流,输出电压比半波整流电路高。

(3)全波桥式整流用4个二极管组成的桥式整流电路可以使用只有单个次级线圈的变压器,见图2(c)。

负载上的电流波形和输出电压值与全波整流电路相同。

(4)倍压整流用多个二极管和电容器可以获得较高的直流电压。

图2(d)是一个二倍压整流电路。

当U2为负半周时VDl导通,Cl被充电,C1上最高电压可接近1.4U2;当U2正半周时VD2导通,Cl上的电压和U2叠加在一起对C2充电,使C2上电压接近2.8U2,是Cl上电压的2倍,所以叫倍压整流电路。

三、滤波电路整流后得到的是脉动直流电,如果加上滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分,就可得到平滑的直流电。

(1)电容滤波把电容器和负载并联,如图3(a),正半周时电容被充电,负半周时电容放电,就可使负载上得到平滑的直流电。

电路图中的电源电路

电路图中的电源电路

电路图中的电源电路前面介绍了电路图中的元器件的作用和符号。

一张电路图通常有几十乃至几百个元器件,它们的连线纵横交叉,形式变化多端,初学者往往不知道该从什么地方开始,怎样才能读懂它。

其实电子电路本身有很强的规律性,不管多复杂的电路,经过分析可以发现,它是由少数几个单元电路组成的。

好象孩子们玩的积木,虽然只有十来种或二三十种块块,可是在孩子们手中卸可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。

同样道理,再复杂的电路,经过分析就可发现,它也是由少数几个单元电路组成的。

因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路,再学会分析和分解电路的本领,看懂一般的电路图应该是不难的。

按单元电路的功能可以把它们分成若干类,每一类又有好多种,全部单元电路大概总有几百种。

下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。

让我们从电源电路开始。

电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m)一、电源电路的功能和组成每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。

电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。

常见的家用电器中多数要用到直流电源。

直流电源的最简单的供电方法是用电池。

但电池有成本高、体积大、需要不时更换(蓄电池则要经常充电)的缺点,因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。

电子电路中的电源一般是低压直流电,所以要想从220伏市电变换成直流电,应该先把220伏交流变成低压交流电,再用整流电路变成脉动的直流电,最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。

有的电子设备对电源的质量要求很高,所以有时还需要再增加一个稳压电路。

因此整流电源的组成一般有四大部分,见图l。

其中变压电路其实就是一个铁芯变压器,需要介绍的只是后面三种单元电路。

二、整流电路整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。

电+脑*维+修-知.识_网(w_ww*dnw_xzs*co_m)(1)半波整流半波整流电路只需一个二极管,见图2(a)。

常见基本经典电路详解1——电源部分

常见基本经典电路详解1——电源部分

常见基本经典电路详解一、电源电路单元一张电路图通常有几十乃至几百个元器件,它们的连线纵横交叉,形式变化多端,初学者往往不知道该从什么地方开始,怎样才能读懂它。

其实电子电路本身有很强的规律性,不管多复杂的电路,经过分析可以发现,它是由少数几个单元电路组成的。

好象孩子们玩的积木,虽然只有十来种或二三十种块块,可是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。

同样道理,再复杂的电路,经过分析就可发现,它也是由少数几个单元电路组成的。

因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路,再学会分析和分解电路的本领,看懂一般的电路图应该是不难的。

按单元电路的功能可以把它们分成若干类,每一类又有好多种,全部单元电路大概总有几百种。

下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。

让我们从电源电路开始。

1、电源电路的功能和组成每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。

电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三种。

常见的家用电器中多数要用到直流电源。

直流电源的最简单的供电方法是用电池。

但电池有成本高、体积大、需要不时更换(蓄电池则要经常充电)的缺点,因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。

电子电路中的电源一般是低压直流电,所以要想从220V市电变换成直流电,应该先把 220V交流变成低压交流电,再用整流电路变成脉动的直流电,最后用滤波电路滤除脉动直流电中的交流成分后才能得到直流电。

有的电子设备对电源的质量要求很高,所以有时还需要再增加一个稳压电路。

因此整流电源的组成一般有四大部分,见图1,其中变压电路其实就是一个铁芯变压器,需要介绍的只是后面三种单元电路。

图1整流电源电路2、整流电路整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。

(1)半波整流半波整流电路只需一个二极管,见图2(a)。

在交流电正半周时D导通,负半周时D截止,负载 RL 上得到的是脉动的直流电。

图2(a)半波整流电路的电路及电压波形(2)全波整流全波整流电路,可以看作是由两个半波整流电路组合成的。

(完整版)电源电路图详解

(完整版)电源电路图详解

电源电路图详解!用电路元件符号表示电路连接的图,叫电路图。

电路图是人们为研究、工程规划的需要,用物理电学标准化的符号绘制的一种表示各元器件组成及器件关系的原理布局图,可以得知组件间的工作原理,为分析性能、安装电子、电器产品提供规划方案。

电路图是电子工程师必学的基本技能之一,本文集合了稳压电源、DCDC转换电源、开关电源、充电电路、恒流源相关的经典电路资料,为工程师提供最新鲜的电路图参考资料,超全超详细,只能帮你到这了!一、稳压电源1、3~25V电压可调稳压电路图此稳压电源可调范围在3.5V~25V之间任意调节,输出电流大,并采用可调稳压管式电路,从而得到满意平稳的输出电压。

工作原理:经整流滤波后直流电压由R1提供给调整管的基极,使调整管导通,在V1导通时电压经过RP、R2使V2导通,接着V3也导通,这时V1、V2、V3的发射极和集电极电压不再变化(其作用完全与稳压管一样)。

调节RP,可得到平稳的输出电压,R1、RP、R2与R3比值决定本电路输出的电压值。

元器件选择:变压器T选用80W~100W,输入AC220V,输出双绕组AC28V。

FU1选用1A,FU2选用3A~5A。

VD1、VD2选用6A02。

RP选用1W左右普通电位器,阻值为250K~330K,C1选用3300µF/35V电解电容,C2、C3选用0.1µF 独石电容,C4选用470µF/35V电解电容。

R1选用180~220Ω/0.1W~1W,R2、R4、R5选用10KΩ、1/8W。

V1选用2N3055,V2选用3DG180或2SC3953,V3选用3CG12或3CG80。

2、10A3~15V稳压可调电源电路图无论检修电脑还是电子制作都离不开稳压电源,下面介绍一款直流电压从3V到15V连续可调的稳压电源,最大电流可达10A,该电路用了具有温度补偿特性的,高精度的标准电压源集成电路TL431,使稳压精度更高,如果没有特殊要求,基本能满足正常维修使用,电路见下图。

三极管正负电源电路

三极管正负电源电路

三极管正负电源电路可以用以下两种方法来实现:
(1)用约50kHz的多谐振荡器,将正电源变换成负电源。

在电路中,555集成电路和电阻R1、R2、电容C1组成的多谐振荡器,三极管VD1、VD2和电容C2、C3构成极性变换电路,可以将正电源变成负电源输出。

当555的输出为高电平时,三极管VD2导通,向电容C2充电;当555的输出为低电平时,三极管VD2截止,电容C2通过555的第3脚、第1脚和三极管VD1向电容C3转移电荷。

这样重复多次,电容C3上的电压可以达到4V以上,相对于地线来说,输出为负电压。

(2)用集电极-基极负反馈式偏置电路。

在电路中,电阻R1接在三极管VT1集电极与基极之间,为VT1提供了基极电流回路。

由于R1接在集电极与基极之间,并且R1具有负反馈的作用,所以称为集电极-基极负反馈式偏置电路。

电路中的电源与电荷

电路中的电源与电荷

电路中的电源与电荷在电路中,电源和电荷是电路中的两个基本要素。

电源提供电能,而电荷则在电路中传递电能。

本文将探讨电路中电源和电荷的作用和特性。

一、电源电源是电路中提供电能的装置,它可以将其他形式的能量转化为电能。

常见的电源有电池、发电机和电源适配器等。

电源通常由两个端口组成,一个是正极(+),另一个是负极(-)。

电源的作用是提供电流,使电子在电路中流动。

电源产生一个电势差,即电压,该电压差驱使电子从正极流向负极。

电源的电压通常用伏特(V)来衡量。

不同种类的电源具有不同的特性。

例如,电池是一种化学反应生成的电压源,能够提供相对稳定的电压。

而发电机则利用机械能转化为电能,可以提供更高的电压和电流。

电源适配器则可以将交流电转换为适当的直流电,以供电子设备使用。

二、电荷电荷是电路中携带电能的基本单位,它体现了物质的电性质。

根据电荷的正负性质,电荷可以分为正电荷和负电荷。

同种电荷之间相互排斥,异种电荷之间相互吸引。

电子是负电荷的携带者,而原子核中的质子是正电荷的携带者。

在电路中,电子在导体中自由移动,构成电流。

电子流的方向是从负极(-)向正极(+)流动,与电荷移动的实际方向相反。

电荷量的基本单位是库仑(C),正负电荷的大小相等。

通常情况下,电路中携带的电荷量非常小,常用毫安时(mAh)和安时(Ah)来表示。

三、电源与电荷的关系电源提供电能,使电荷得以在电路中传递。

当电路闭合时,电源的电势差将推动电荷在电路中移动,从而形成电流。

电流的大小与电源的电压和电路的电阻有关,可以通过欧姆定律进行计算,即电流等于电压除以电阻。

在电路中,电源还需要克服导线和元器件的电阻,才能将电能传输到终端。

导线的电阻会导致电能的损耗和发热,因此合理选择导线的材料和截面积非常重要。

元器件的电阻也会对电力传输产生影响,需要根据实际情况选择合适的元器件。

电源和电荷的匹配也是电路设计的关键。

电源的电压和电流需要满足电路中各元器件的工作要求,以保证电路正常工作。

开关电源电路

开关电源电路

开关电源电路介绍开关电源是一种能够将输入电源高效转换为所需输出电压的电路。

它由开关元件、能量存储元件和控制元件组成。

开关电源电路的主要作用是将交流电源或直流电源转换为直流电源,以满足电子设备对不同电压和电流的需求。

开关电源原理开关电源的工作原理是通过开关元件的不断开关来调节输入电源的通断时间,从而控制输出电压和电流。

主要包含以下几个部分:•整流部分:将输入交流电源转换为直流电源。

常见的整流电路包括单相整流电路和三相整流电路。

•滤波部分:去除直流电源中的纹波,以获得更稳定的输出电压。

滤波电路通常使用电容器进行纹波滤波。

•逆变部分:将直流电源通过逆变器转换为交流电源。

逆变器通常采用高频开关元件,如MOSFET或IGBT。

•控制部分:通过对开关元件的开关频率和占空比进行调节,控制输出电压和电流的稳定性。

常见的开关电源拓扑结构1.单端降压开关电源:采用开关管形成稳压核心,变压器进行降压,通过整流、滤波电路得到所需电压。

2.双端降压开关电源:采用两个开关管进行占空比开关,变压器分别用于降压和升压,通过整流、滤波电路得到所需电压。

3.半桥开关电源:采用两个开关管形成半桥结构,通过变压器降压、整流、滤波电路得到所需电压。

4.全桥开关电源:采用四个开关管形成全桥结构,通过变压器降压、整流、滤波电路得到所需电压。

开关电源的优点1.高效率:开关电源采用高频开关元件进行电能转换,具有高效率和低损耗的特点。

相比传统线性电源,开关电源的效率更高。

2.稳定性好:开关电源通过控制元件的开关频率和占空比,可以精确控制输出电压和电流,并具有较好的稳定性。

3.体积小:由于开关电源采用高频开关元件,可以使用小型变压器和电感器,从而使整个电路的体积更小。

4.噪音低:开关电源通过滤波电路对输出电压进行滤波,减少纹波噪音的产生,从而输出电压更为稳定,噪音更低。

5.输出电压范围广:由于控制元件的灵活性,开关电源可以满足不同输出电压范围的需求,具有较好的适用性。

各种开关电源电路原理详细解剖

各种开关电源电路原理详细解剖

各种开关电源电路原理详细解剖开关电源是一种通过开关器件对输入电压进行快速开关来稳定输出电压的电源。

它可以将输入电压转换成较低或较高的输出电压,并具有体积小、效率高、稳定性好等优点。

以下将详细解剖开关电源的原理。

1.输入电路:开关电源的输入电路通常有电源滤波电路和整流电路组成。

电源滤波电路用于滤除输入电压中的噪声,提供干净的电源给整流电路使用。

整流电路一般采用桥式整流器,它将交流电转换为脉冲形式的直流电。

2.开关器件:开关电源的核心部分是开关器件,一般有开关管(如MOS管、IGBT)或晶闸管等。

开关器件通过控制开关管的导通和截止状态来调节输出电压和电流。

3.控制电路:控制电路用于监测输出电压和电流,并根据需求向开关器件发送开关信号,控制开关器件的开关状态。

常见的控制电路有反馈电路和PWM控制电路。

反馈电路通过比较输出电压和参考电压的差异来调节开关器件的开关状态,以保持输出电压稳定。

PWM控制电路则通过调节开关器件的导通时间和截止时间来控制输出电压的大小。

4.输出电路:输出电路用于将开关器件产生的脉冲电压转换为稳定的直流电。

输出电路通常由输出滤波电路和稳压电路组成。

输出滤波电路用于滤除输出电压中的脉动,提供稳定的输出电压。

稳压电路则通过反馈电路来调节开关器件的开关状态,保持输出电压的稳定。

5.保护电路:开关电源还需要一些保护电路来保护开关器件和其他电路免受异常工作条件的损害。

常见的保护电路有过压保护电路、过流保护电路和短路保护电路等。

综上所述,开关电源的原理是通过控制开关器件的开关状态来调节输出电压和电流。

开关器件由控制电路根据输出电压和电流的需求发送开关信号,控制开关器件的导通和截止。

输入电路和输出电路分别用于提供稳定的输入电源和转换输出电压。

保护电路则用于保护开关器件和其他电路免受异常工作条件的损害。

通过这些环节的协同工作,开关电源可以实现高效率、稳定性好的能量转换。

开关电源反馈电路原理

开关电源反馈电路原理

开关电源反馈电路原理一、电压反馈原理电压反馈是开关电源反馈电路中最常用的一种控制方法,通过测量输出电压与参考电压之间的差值,得到一个误差信号,并将其经过放大、滤波等处理,反馈给控制器进行调整,使输出电压稳定在设定值。

电压反馈的核心部分是误差放大器,它的作用是将输入信号进行放大,并将放大后的信号与参考电压进行比较,得到误差信号。

同时,误差放大器还具有较低的输出阻抗,以便能够快速响应输出电压的波动。

误差放大器的输出信号经过滤波器进行低通滤波,以去除高频噪声,并且具有较高的稳定性和快速响应的特点。

得到的误差信号会经过控制器的处理,输出一个控制信号给开关管,控制开关管的导通和截止,从而调整输出电压。

二、电流反馈原理电流反馈是对开关电源输出电流进行控制的一种方法,其原理与电压反馈类似,通过测量输出电流与参考电流之间的差值,得到一个误差信号,并将其经过放大、滤波等处理,反馈给控制器进行调整,使输出电流稳定在设定值。

电流反馈的核心部分也是误差放大器和滤波器,其功能和电压反馈的类似,不同的是测量的是输出电流而不是输出电压。

通过电流反馈,可以实现对输出电流的精确控制,防止电流过大或过小而导致的电源故障。

三、双回路反馈原理在一些高要求的开关电源中,需要同时对输出电压和输出电流进行控制,提高整个系统的稳定性和可靠性。

这时,可以采用双回路反馈原理。

双回路反馈原理就是在电压反馈和电流反馈的基础上,同时测量输出电压和输出电流,得到误差信号,并分别对其进行放大、滤波等处理,然后反馈给控制器进行调整。

通过双回路反馈,可以实时监测和控制输出电压和电流,有效保护负载设备,并提高整个系统的稳定性和可靠性。

总之,开关电源反馈电路是一种常用的控制方法,通过测量输出电压、电流与参考值之间的差值,得到误差信号,并通过控制器进行处理,从而控制开关管的导通和截止,保持输出电压、电流稳定在设定值。

通过采用电压反馈、电流反馈或双回路反馈等原理,可以实现对开关电源输出电压、电流和功率的精确控制,提高系统的稳定性和可靠性。

电源在电路中的作用

电源在电路中的作用

电源在电路中的作用
电源作用是持续提供电流。

电源的功能是把非电能转变成电能。

电路由电源、开关、连接导线和用电器四大部分组成。

实际应用的电路都比较复杂,因此,为了便于分析电路的实质,通常用符号表示组成电路实际原件及其连接线,即画成所谓电路图。

其中导线和辅助设备合称为中间环节。

电源是提供电能的设备。

电源的功能是把非电能转变成电能。

例如,电池是把化学能转变成电能;发电机是把机械能转变成电能。

由于非电能的种类很多,转变成电能的方式也很多。

电源分为电压源与电流源两种,只允许同等大小的电压源并联,同样也只允许同等大小的电流源串联,电压源不能短路,电流源不能断路。

在电路中使用电能的各种设备统称为负载。

负载的功能是把电能转变为其他形式能。

例如,电炉把电能转变为热能;电动机把电能转变为机械能,等等。

通常使用的照明器具、家用电器、机床等都可称为负载。

连接导线用来把电源、负载和其他辅助设备连接成一个闭合回路,起着传输电能的作用。

如何设计一个简单的电压源电路

如何设计一个简单的电压源电路

如何设计一个简单的电压源电路一、引言电压源电路是电子电路中常见的基本电路之一。

它能够提供稳定的电压信号,广泛应用于各种电子设备中。

本文旨在介绍如何设计一个简单的电压源电路,并提供相应的步骤和示意图,以便读者能够了解并实际操作。

二、电压源电路的基本原理电压源电路通过电子元件的相互作用,将电能转化为稳定的电压输出。

在设计电压源电路时,需要考虑以下几个方面的因素:1. 电压输出稳定性:电压源电路应能提供稳定的输出电压,以满足电子设备的工作要求。

2. 电压源电流能力:电压源电路应能提供足够的电流给电子设备,以保证其正常工作。

3. 输入电源要求:电压源电路的输入电源应满足电路工作的电压和电流需求。

三、设计步骤根据上述基本原理,设计一个简单的电压源电路的步骤如下:1. 确定所需的输出电压:根据实际需求,确定预期的输出电压数值。

2. 选择电源元件:根据所需的输出电压,选择合适的电源元件。

可以使用电池、稳压器等作为电源元件。

3. 确定电压源电路拓扑结构:根据选定的电源元件,确定电压源电路的拓扑结构,如串联、并联等。

4. 电路参数计算:根据电源元件的特性和电压源电路结构,计算电路各元件的参数,如电阻值、电容值等。

5. 绘制电路图:根据计算得到的电路参数和电压源电路的结构,绘制电路图。

四、电压源电路的示意图(在这里插入设计好的电压源电路的示意图,以便读者能够清晰地理解电路结构和连接方式。

)五、电路测试与优化1. 进行电路测试:使用万用表或示波器等工具,对所设计的电压源电路进行测试,并记录输出电压和电流等参数。

2. 分析测试数据:根据测试结果,分析电压源电路的性能,并比较测试数据与设计要求。

3. 优化电路设计:根据测试结果和分析,对电压源电路进行调整和优化,以提高电路的性能和稳定性。

六、结论本文介绍了如何设计一个简单的电压源电路,包括电压源电路的基本原理、设计步骤和电路测试与优化等内容。

通过按照上述步骤进行设计和实验,读者可以获得一个稳定的电压源电路,并能够对电路进行优化以满足实际需求。

mos管电源保护电路

mos管电源保护电路

mos管电源保护电路(实用版)目录1.MOS 管电源保护电路的概述2.MOS 管电源保护电路的原理3.MOS 管电源保护电路的设计方法4.MOS 管电源保护电路的应用实例5.MOS 管电源保护电路的优缺点正文一、MOS 管电源保护电路的概述MOS 管(金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管)是一种广泛应用于电源开关、放大器、信号处理等领域的半导体器件。

在电源系统中,MOS 管经常承受着高电压、大电流的工作环境,因此,为了保证 MOS 管的安全稳定工作,必须设计合理的电源保护电路。

本文将介绍 MOS 管电源保护电路的原理、设计方法以及应用实例。

二、MOS 管电源保护电路的原理MOS 管电源保护电路的作用是在电源电压出现尖峰时,对 MOS 管进行保护,防止电压尖峰损坏 MOS 管。

其基本原理是通过检测电源电压的尖峰,控制 MOS 管的导通或断开来实现保护。

三、MOS 管电源保护电路的设计方法常见的 MOS 管电源保护电路设计方法有以下几种:1.采用稳压二极管进行保护。

稳压二极管具有稳定的电压特性,当电源电压超过其额定电压时,稳压二极管会导通,将多余的电压引入地线,从而保护 MOS 管。

2.采用电压保护二极管进行保护。

电压保护二极管具有较低的动态阻抗,当电源电压出现尖峰时,电压保护二极管会迅速导通,将电压尖峰能量引入地线,实现对 MOS 管的保护。

3.采用专用保护芯片进行保护。

例如 UCC3895、UCC28950 等芯片,这些芯片具有响应速度快、保护能力强等特点,能有效保护 MOS 管免受电压尖峰的损害。

四、MOS 管电源保护电路的应用实例在实际应用中,MOS 管电源保护电路广泛应用于各种电源系统、开关电源、通信设备等领域。

例如,对于全桥电路电压尖峰不会超过输入电压的情况,可以考虑使用移相全桥电路,并结合专用保护芯片,以实现对 MOS 管的高效保护。

五、MOS 管电源保护电路的优缺点MOS 管电源保护电路具有以下优点:1.保护效果好,能有效防止电压尖峰对 MOS 管的损害;2.设计简单,采用稳压二极管或电压保护二极管即可实现基本保护功能;3.响应速度快,专用保护芯片具有微秒级的响应速度,能迅速对电压尖峰进行保护。

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电源电路设计.众所皆知,电源电路设计,乃是在整体电路设计中最基础的必备功夫,因此,在接下来的文章中,将会针对实体电源电路设计的案例做基本的探讨。

电源device电路※输出电压可变的基准电源电路(特征:使用专用IC基准电源电路)图1是分流基准(shunt regulator)IC构成的基准电源电路,本电路可以利用外置电阻与的设定,使输出电压在范围内变化,输出电压可利用下式求得:----------------------(1):内部的基准电压。

图中的TL431是TI的编号,NEC的编号是μPC1093,新日本无线电的编号是NJM2380,日立的编号是HA17431,东芝的编号是TA76431。

※输出电压可变的高精度基准电源电路(特征:高精度、电压可变)类似REF-02C属于高精度、输出电压不可变的基准电源IC,因此设计上必需追加图2的OP增幅IC,利用该IC的gain使输出电压变成可变,它的电压变化范围为,输出电流为。

※利用单电源制作正负电压同时站立的电源电路(特征:正负电压同时站立)虽然电池device的电源单元,通常是由电池构成单电源电路,不过某些情况要求电源电路具备负电源电压。

图3的电源电路可输出由单电源送出的稳定化正、负电源,一般这类型的电源电路是以正电压当作基准再产生负电压,因此负电压的站立较缓慢,不过图3的电源电路正、负电压却可以同时站立,图中的TPS60403 IC可使的电压极性反转。

※40V最大输出电压的Serial Regulator(特征:可以输出三端子Regulator IC无法提供的高电压)虽然三端子Regulator IC的输出电压大约是24V,不过若超过该电压时电路设计上必需与IC 以disk lead等组件整合。

图5的Serial Regulator最大可以输出+40V 的电压,图中D2 Zener二极管的输出电压被设定成一半左右,再用R7 VR1 R8 将输出电压分压,使该电压能与VZ2 的电压一致藉此才能决定定数。

必需注意的是R7 R8 若太大的话,会引发输出电压噪声上升与波动等问题;反R7 R8之若太小的话,会有发热耗损电力之虞,因此一般以R7 R8 2-5K 比较合适。

※输出电压为40-80的Serial Regulator(特征:利用disk lead组件输出高电压)图6是可以输出电压为40-80 的Serial Regulator,由于本电路的输出电压非常高,因此无法使用OP增幅IC。

图中的VCEO是利用120V的2SC2240-GR构成误差增幅器。

此外本电路还追加TR5 与Cascode增幅器,藉此改善误差增幅器的频率特性。

2SK373-Y是VDS=100V的FET,它可以构成高耐压的定电流电源。

除了FET之外还可以使用最大使用电压为100V ,定格电力为300MW ,石冢电子的定电流二极管E-202。

※输出电压为150V的高电压Serial Regulator(特征:设有输出短路保护电路)如图7所示本Serial Regulator的base的共通增幅电路与OP增幅器输出端连接,因此可以输出高电压。

如果输出发生短路的话,TR3 的保护电路就会动作,TR3将流入120MA 限制在范围内,此时输入电压会施加至TR2的drain与source之间,所以会有20W 左右的损失。

※输出电压为400V 的高电压Serial Regulator(特征:设有输出短路保护电路)如图8所示误差增幅器的基准电位与输出电位连接,形成浮动增幅型Serial Regulator。

虽然电源变压器(transistor)必需使用误差增幅器专用的绕线,不过误差增幅器是由OP增幅器构成,因此非常适用于高电压Regulator。

此外为避免输出短路时的大电力损失,因此保护电路具备倒V型特性。

※T0-220封装的非绝缘型Step Down Converter(特征:无封装面积变大之虞,可将线性电源变成switching电源)三端子Regulator的损失若超过3W 时,冷却片的面积会变得非常大,因此必需改用非线性而且效率极高较不易发热的switching type DC-DC Converter,不过实际上由于DC-DC Converter使用的组件数量非常多,因此有可能造成封装面积过大等问题。

如图9所示若使用与三端子Regulator同级的T0-220封装控制IC,就能获得输入电压为8-24V ,输出5V,电流为3.5A 的Step Down Converter。

这种Converter最大特征是结构简单动作稳定,而且使用组件的数量非常少,因此不需刻意变更印刷电路板的pattern,或是担心封装面积变大等困扰,虽然价格稍为偏高不过Serial Regulator几乎网罗所有的规格。

本电路是由外置的二极管(diode)、电容、线圈,以及设定电压的电阻所构成,只有电容比较特殊必需使用switching电源专用低阻抗(impedance)type。

PQ1CG系列的产品几乎函盖拥所有电压、电流规格,从2.5V 低输出电压到5A以下机型一应具全而且都已经商品化。

表1是T0-220封装非绝缘型Step Down Converter IC的规格一览,表中的PQ1CG3032FZ第五根脚兼具soft start与ON/OFF功能,因此使用上非常方便。

:VODJ输出电压调整端子;feedback:输出归返(return)端子VC;:位相补偿用端子ON/OFF:standby端子;:输入端子VIN;:输出端子VOUT;NS:国家半导体。

表1 T0-220封装的DC-DC Converter控制IC的规格※寻址Step Down Converter(特征:IC容易取得价格低廉)图10使用历史相当长久的Step Down Converter控制IC,它的输入电压为8-16V ,输出电压为5V 600MA。

本Converter最大特点是价格低廉容易取得。

图中的MC34063(On Semiconductor Co)动作频率被设为45KHZ ,因此线圈与电容器的外形可能会变大,不过只要印刷pattern设计得宜的话,上述问题对动作上尚不致构成困扰。

必须注意的是类似新日本无线的NJM2360与NJM2374A,虽然是特性相同的IC,不过结构上却不相同,只有国家半导体的LM2574N-ADJ与Sunken的SAI01是寻址Step Down Converter用IC。

※On Board电源用Step Down Converter(特征:封装面积小,操作简易的DC-DC Converter)图11是利用寻址控制IC构成封装面积很小的Step Down Converter,它的输入电压为6-16V ,输出电压为5V 450MA。

图中的MAX738 IC为8pin的DIP封装,输入端的积层陶瓷电容C2 必需贴近IC的lead否则无法顺利动作。

本IC的动作频率为160-170KHZ 左右,因此周边的被动组件可以使用lead type。

电容的等价串联阻抗必需使用低于0.5欧的type;线圈的inductance为100UH 或是33UH※效率95%的超小型Step Down Converter(特征:由5*5MM 的控制IC构成)如图12所示超小型Step Down Converter,是由外型尺寸为5*5MM 的IC与数个外置组件构成,本电路内建两个power MOSFET属于同步整流type,它可以利用FBSEL端子的设定,使输出电压VOUT 作1.5 1.8 2.5V 三种切换。

※可输出5-10V 低噪讯DC-DC Converter(特征:适用于电池device等模拟电路电源)电池device的单电源,经常被要求必需能够提供OP增幅器的数个模拟电路正、电源,由于电流值相当低因此使用的组件数量相对很少。

13是输入电压为5V ,输出电压为10V 的DC-DC Converter,图中的MAX865是8 pin的μMAX封装内建CMOS charge pump的控制IC,它只要四个外置电容就可以1.5-6V输入电源,制作两倍的正负电压,由于本电路未使用线圈,所以峰值电位(spike)的噪讯(noise)非常低。

charge pump的电容C1 C2 必需使用低等价串联阻抗,耐压超过16V 以上的电容组件,因为加大容量时可以降低波动(ripple)电压提高效率。

根据规格书(datasheet)的记载MAX865内部的输出阻抗,分别是正电压端为90欧,负输出为160欧(输入为5V 时)。

若流入5MA的负载电流时,正电压端会产生0.45V 的电压下降,负电压端则产生0.8V 的电压下降,要求无电压变动的电路可以采用MAX865并联连接,或是改用MAX743 type。

此外V- 电路的负载电流较大时,基于保护电路等考虑,可以将shot key barrier二极管连接于V- 端子与GND 端子(第4 pin)之间。

※可输出+5-- --5V 的DC-DC Converter(特征:可辅助正电源系统得负电源需求)小型量测设备经常会有负电源需求,如果不需大电流容量时,可以使用charge pump的极性反转Converter。

图14的DC-DC Converter可以使5V 的极性反转,同时输入–5V 50MA 的电力,图中的MAX860是8 pin表面封装type控制IC;表2是表面封装type控制IC的规格一览。

上述Converter的动作频率可设定成6K 50K 130K 三种形式,无小型化要求时可将VC端子与输出端连接设定成130K ,同时使用低容量的小型电容。

图14的设定值为50KHZ ,输入电压范围为1.5-5V ,输出阻抗为12,最大负载电流为50。

如果希望利用负载降低电压时,可将MAX860并联连接。

表2 极性反转型Step Down Converter控制IC的规格※可使电池电压上升的Step Up Converter(特征:电池能量100%发挥)使用二次电池驱动的可携式电子产品,要求即使电池电压下降亦能长时间动作,因此出现可将5V 的电池电压Step Up,输出200MA 的Converter(图15)。

如表3所示具备上述功能的IC种类非常多,由于这类IC大多具有shut down端子(pin),因此可用logic level控制输出的ON/OFF。

此外即使shut down输出与输入也不会连通线圈,使得输入电压(电池电压)直接被输出。

要求大电流的场合(case)建议改用流入线圈的峰值电流极小,而且又是固定频率的PWM type MAX1700 IC。

表3 Step Up Converter控制IC的规格※高电压Step Down Converter(特征:无变压器可使100-400V 直流电压转换成15V )如图16所示本Step Down Converter可将100V 以上高电压转换成15V,由于本电路未使用变压器就可以获得低电压,因此使用上非常方便。

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