开关电源元器件选型
开关电源主要元器件选用
开关功率MOS管
03
04
MOS管主要工作特性(优点)
MOS管主要工作特性(缺点)
A
导通电阻(Rds(on))较大,具有正温度系数,用在大电流开关状态时,导通损耗较大; 开启门限驱动电压较高(一般2~4V); P沟道MOS管耐压还不是很高,很难找到与N沟道配对的“图腾柱”输出。
B
MOS管的符号
NMOS/PMOS的符号为:
TL431在开关电源中的作用1
如图
TL431在开关电源中应用
PC817光耦应用框图
PC817光耦详解
二极管正向电流IF生成一个光源,使光敏三极管产生一集电极电流IC供给负载电阻RL; 光敏二极管共有三个重要参数: 1)二极管正向电流IF; 2)二极管正向压降VF; 3)输入电压Vin; 限流电阻R=(Vin-VF)IF,一般生产厂家给出VF和IF,可以计算出R的值。 光敏输出有一个重要参数: 输出IC=η ×IF 这里的,η:耦合系数(传输率),一般厂家会给出;
L=1/((2×3.14×f)2×C)
共模电感:
L=(1/2)×(1/(2×3.14×f)2×C) 这里的 f:设计要求的截止频率; C:接入的X电容或Y电容; 课后作业:试列出在开关电源中常用的MOS管,并列出其重要参数。
差模电感:
滤波电感
01
02
稳压管TL431
TL431工作原理
TL431的基本电路如下图
01
具体数据请看:TL431.PDF
由上图可知,它相当于一只可调的稳压管,输出电压由R1和R2来设定,
VO=VKA=(1+R1/R2)*VREF
R3是限流电阻, VREF是常态下的基准电压(2.5V)。
开关电源普通元器件设计选用..
选用滤波电容说明
在开关稳压电源中作为输出滤波用的电解 电容器,其上锯齿波电压的频率高达数十 千赫,甚至数十兆赫,它的要求和低频应 用时不同,电容量并不是主要指标,衡量 它好坏的则是它的阻抗一频率特性,要求 它在开关稳压电源的工作频段内要有低的 等的阻抗,同时,对于电源内部,由于半 导体器件开始工作所产生高达数百千赫的 尖峰噪声,亦能有良好的滤波作用,一般 低频用普通电解电容器在10千赫左右,其阻 抗便开始呈现感性,无法满足开关电源使 用要求。
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电容
电容的主要作用有哪些? 抑制噪声,尖峰吸收,滤波,储能。 输入电容的设计: C=I×t/ΔV 这里的C:电容值(F); I:负载电流(A); t:电容提供电流的时间(s); ΔV:允许的纹波电压(V)。 举例:计算50W开关电源的输入滤波电容的 值,输入交流电压为110V,50Hz。
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电解电容特别说明
滤波时电解电容容量大一些,可有效的减 少直流电压纹波。 可根据公式计算得到的数值稍低一些 5~10W 4.7~10UF 10~50W 2~3UF/W 50~100W 2.5~3.5UF/W
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怎样选用滤波电容 ?
许多人都知道滤波电容在电源中起的作用, 但在开关电源输出端用的滤波电容上,与 工频电路中选用的滤波电容并不一样,在 工频电路中用作滤波的普通电解电容器, 其上的脉动电压频率仅有100赫芝,充放电 时间是毫秒数量级,为获得较小的脉动系 数,需要的电容量高达数十万微法,因而 一般低频用普通铝电解电容器制造,目标 是以提高电容量为主,电容器的电容量、 损耗角正切什以及漏电流是鉴别其优劣的 主要参数。
2
二极管
稳压二极管 稳压二极管又叫齐纳二极管(zener diod),具有 单向导电性,它工作在电压反向击穿状态。当反 向电压达到并超过稳定电压时,反向电流突然增 大,而二极管两端的电压恒定,这就是稳压。 稳压二极管主要参数: 1)稳定电压Vz,这也是根据设计人员的需要选用; 2)稳定电流Iz; 3)温度系数at(温度越高,稳压误差越大); 如1N6001B(11V稳压管), Vz=11V, Iz=5mA, at =0.088。
开关电源电感选型计算
开关电源电感选型计算开关电源电感是一种重要的元件,用于存储能量和滤波。
正确选择合适的电感对于开关电源的性能和稳定性至关重要。
我们需要确定电感的额定电流。
额定电流是指电感所能承受的最大电流。
一般来说,电感的额定电流应大于电路中最大负载电流的1.2倍,以保证电感的正常工作。
接下来,我们需要确定电感的工作频率范围。
开关电源工作频率一般在几十kHz到几MHz之间,不同的工作频率需要选择不同的电感。
然后,我们需要根据开关电源的输出功率来确定电感的大小。
电感的大小决定了开关电源的输出电流波形的平滑程度。
一般来说,输出功率越大,电感的大小也应越大。
开关电源电感的电感值还应满足以下要求:1. 电感的直流电阻应尽可能小,以减小功率损耗;2. 电感的铁芯材料应具有较高的饱和磁感应强度和较低的磁滞损耗;3. 电感的铁芯材料应具有较低的温升和较高的工作温度范围。
根据以上要求,我们可以计算出电感的具体数值。
计算方法如下:1. 首先,根据开关电源的输出功率和工作频率,确定电感的工作电流。
工作电流一般为输出功率除以输出电压;2. 然后,根据电感的工作电流和额定电流的比值,确定电感的安全系数。
安全系数一般为1.2到1.5之间;3. 接下来,根据电感的安全系数和工作电流,计算出电感的额定电流;4. 根据电感的额定电流和工作频率,确定电感的工作电感值。
工作电感值一般为额定电流除以工作频率。
我们还需要注意一些其他因素来选择合适的电感。
例如,开关电源的尺寸和重量限制,以及成本因素等。
开关电源电感的选型计算方法包括确定额定电流、工作频率范围,根据输出功率确定电感大小,并考虑电感的直流电阻、铁芯材料特性和安全系数等。
选择合适的电感对于确保开关电源的性能和稳定性至关重要。
电源设计的元器件选型和调试问题大解答
电源设计的元器件选型和调试问题大解答对于电子系统而言,电源是系统的基础,一个良好的电源设计是系统稳定运行的前提,因此,做好电源设计十分重要,小编通过与快包工程师对话,整理了工程师关注的一些问题解答方案,供大家学习讨论。
如何来评估一个系统的电源需求?Answer:对于一个实际的电子系统,要认真的分析它的电源需求。
不仅仅是关心输入电压,输出电压和电流,还要仔细考虑总的功耗,电源实现的效率,电源部分对负载变化的瞬态响应能力,关键器件对电源波动的容忍范围以及相应的允许的电源纹波,还有散热问题等等。
功耗和效率是密切相关的,效率高了,在负载功耗相同的情况下总功耗就少,对于整个系统的功率预算就非常有利了,对比LDO和开关电源,开关电源的效率要高一些。
同时,评估效率不仅仅是看在满负载的时候电源电路的效率,还要关注轻负载的时候效率水平。
至于负载瞬态响应能力,对于一些高性能的CPU应用就会有严格的要求,因为当CPU突然开始运行繁重的任务时,需要的启动电流是很大的,如果电源电路响应速度不够,造成瞬间电压下降过多过低,造成CPU运行出错。
一般来说,要求的电源实际值多为标称值的+-5%,所以可以据此计算出允许的电源纹波,当然要预留余量的。
散热问题对于那些大电流电源和LDO来说比较重要,通过计算也是可以评估是否合适的。
如何选择合适的电源实现电路?Answer:根据分析系统需求得出的具体技术指标,可以来选择合适的电源实现电路了。
一般对于弱电部分,包括了LDO(线性电源转换器),开关电源电容降压转换器和开关电源电感电容转换器。
相比之下,LDO设计最易实现,输出纹波小,但缺点是效率有可能不高,发热量大,可提供的电流相较开关电源不大等等。
而开关电源电路设计灵活,效率高,但纹波大,实现比较复杂,调试比较烦琐等等。
如何为开关电源电路选择合适的元器件和参数?Answer:很多的未使用过开关电源设计的工程师会对它产生一定的畏惧心理,比如担心开关电源的干扰问题,PCBlayout问题,元器件的参数和类型选择问题等。
开关电源选型方法
开关电源选型方法
开关电源是一种高效率、小体积、轻重量、可靠性高的电源,已广泛应用于计算机、通信、工业自动化等领域。
选型开关电源时,需要考虑以下几个因素:
1. 输出功率:开关电源的输出功率应该大于所需的负载功率,通常要留出一定的余量,以确保电源可靠运行。
2. 输出电压:开关电源的输出电压应该与负载要求的电压匹配。
如果负载要求的电压范围较宽,则需要选择可调电压的开关电源。
3. 输出电流:开关电源的输出电流应该大于或等于负载需要的电流。
如果负载需要的电流变化较大,则需要选择稳定输出电流的开关电源。
4. 效率:开关电源的效率越高,能源消耗越少,发热越少,使用寿命越长。
因此,应该选择高效率的开关电源。
5. 尺寸和重量:开关电源的尺寸和重量应该与应用场景相适应。
6. 可靠性:开关电源的可靠性应该高,以确保在各种恶劣环境下可靠运行。
7. 价格:开关电源的价格应该适中,不能过于昂贵,也不能过于便宜影响其性能和可靠性。
综上所述,选型开关电源需要考虑多个因素,需要根据具体应用场景和需求进行综合评估。
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开关电源元器件选型—反激变压器
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匝比的计算 次级线圈的计算 辅助绕组线圈的计算 反推验证 气隙的计算 关为什么要开气隙? 于反激变压器的气隙 反激变换器中,变压器起着电感和变压器的双重作用,因而变压器磁芯处于直流 偏磁状态,为防磁饱和因此要加入气隙。 防止磁芯饱和不仅只有开气隙一种方法,另外一种是增加磁心的体积;不过通常 设计时空间已经限制了磁芯的大小,所以实际设计中开气隙的方法应用的比较多; 这两种方法都可以使磁心的磁滞回线变得 扁平 ,这样对于相同的直流偏压,就 降低了工作磁通的密度。
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变压器的线径选择
变压器的线径计算是有规定的,特别是反激式电源变压器更应该注意? 自然冷却时 ,强迫冷风时 。 在不同的频率下选取 也是不同的,在 以下时,一般为 ,在 以上时,一般为 。
C ! 4! 4D EF ! 4! 4EF
变压器的绕制方法
为了减少漏感,目前最好的、工艺最简单的绕制方法是初次级交错绕法也就是大家常说 的三明治绕法。
开关电源元器件选型
开关电源元器件选型A:反激式变换器:1.MOS管:Id=2Po/Vin; Vdss=1.5Vin(max)2.整流:Vr>Vin+(Ns/Np)*Vin(max); If≧Iout 一般取Vr=8Vout3.缺点:就是输出纹波较大,故不能做大功率(一般≦150W),所以输出电容的容量要大.4.优点:输入电压范围较宽(一般可做到全电压范围90Vac-264Vac),电路简单.5.最佳控制方法:应选择电流型IC幷采用电流型控制.B:正激式变换器:6.MOS管:Id=1.5Po/Vin; Vdss=2Vin(max)7.整流:Vr>Vin+(Ns/Np)*Vin(max); If≧Iout 一般取Vr=3Vout8.缺点:成本上升,如要全电压得加PFC,电路稍比反激复杂.9.优点:纹丝小,功率可做到0~200W.10.最佳控制方法:应选择电流型IC幷采用电流型控制.C:推挽式变换器:11.MOS管: Id=1.2Po/Vin; Vdss=2Vin(max)12.整流:Vr>Vin+(Ns/Np)*Vin(max); If≧Iout 一般取Vr=2Vout13.缺点: 成本上升,如要全电压得加PFC,电路稍复杂.不太合适离线式.14.优点: 功率可做到100W~1000W.DC-DC用此电路很好!15.最佳控制方法:应选择电流型IC幷采用电流型控制.D:半桥式变换器:16.MOS管: Id=1.5Po/Vin; Vdss=Vin(max)17.整流: Vr>Vin+(Ns/Np)*Vin(max); If≧Iout 一般取Vr=2Vout18.缺点: 成本上升,如要全电压得加PFC,电路稍复杂.19.优点: 功率可做到100W~500W.20.最佳控制方法:应选择电流型IC幷采用电流型控制.E:全桥式变换器:21.MOS管: Id=1.2Po/Vin; Vdss=Vin(max)22.整流: Vr>Vin+(Ns/Np)*Vin(max); If≧Iout 一般取Vr=2Vout23.缺点: 成本上升,如要全电压得加PFC,电路稍复杂.24.优点: 功率可做到400W~2000W以上.25.最佳控制方法:应选择电流型IC幷采用电流型控制.拟定:胡成才2005-1-13。
24v开关电源选型标准
24v开关电源选型标准1. 功率功率是开关电源选型时首先要考虑的因素。
开关电源的额定功率是指其能够输出的最大功率,应大于或等于负载的功率。
一般来说,开关电源的额定功率应留有一定的余量,以保证开关电源在长期运行中不会因过载而损坏。
2. 电压开关电源的输出电压应与负载的供电电压一致。
常见的开关电源输出电压有5V、12V、24V、48V等。
如果开关电源的输出电压与负载的供电电压不一致,可能会导致负载无法正常工作,甚至损坏负载。
3. 电流开关电源的输出电流应大于或等于负载的电流。
开关电源的输出电流是指其能够输出的最大电流,应能够满足负载的电流需求。
如果开关电源的输出电流小于负载的电流,可能会导致开关电源过载,甚至损坏开关电源。
4. 效率开关电源的效率是指其输出功率与输入功率之比。
开关电源的效率越高,其损耗越小,也就越节能。
一般来说,开关电源的效率在80%以上。
5. 纹波和噪声开关电源的输出电压中往往存在一定程度的纹波和噪声。
纹波和噪声会影响负载的正常工作,甚至损坏负载。
因此,在选购开关电源时,应注意其纹波和噪声指标。
一般来说,开关电源的纹波和噪声应小于1%。
6. 保护功能开关电源应具有完善的保护功能,以防止其因过载、短路等故障而损坏。
常见的保护功能包括过流保护、短路保护、过压保护、欠压保护、过温保护等。
7. 品牌和质量开关电源的品牌和质量也是选型时需要考虑的因素。
知名品牌的开关电源一般质量较好,性能也更可靠。
在选购开关电源时,应尽量选择知名品牌的开关电源,以保证其质量和性能。
8. 价格开关电源的价格也是选型时需要考虑的因素。
一般来说,功率越大、电压越高、电流越大的开关电源价格越贵。
在选购开关电源时,应根据自己的实际需求选择合适的价格范围的开关电源。
9. 使用环境开关电源的使用环境也是选型时需要考虑的因素。
如果开关电源将在恶劣的环境中使用,如高温、高湿、多尘等,则应选择具有相应防护等级的开关电源。
10. 其他因素在选购开关电源时,还应考虑其他一些因素,如外形尺寸、重量、安装方式等。
开关电源常用元器件
开关电源常用元器件开关电源是一种将交流电转化为稳定直流电的电子设备,它常用于各种电子设备中,如计算机、电视机、手机等。
开关电源的工作原理是通过开关管的开关动作,将输入交流电转换成高频脉冲信号,再通过滤波电路将其变成稳定的直流电输出。
在开关电源中,常用的元器件有变压器、整流器、滤波电容、稳压器等。
我们来介绍一下变压器。
变压器是开关电源中必不可少的元器件之一,它起到了将输入电压变换为所需输出电压的作用。
变压器的工作原理是利用电磁感应的原理,通过输入线圈和输出线圈之间的磁耦合作用,实现电压的变换。
在开关电源中,变压器一般采用高频变压器,其特点是体积小、重量轻、效率高。
接下来,我们来介绍一下整流器。
整流器是开关电源中的另一个重要元器件,它起到了将交流电转换为直流电的作用。
整流器的工作原理是利用二极管的单向导电特性,将交流电信号转换为单向的直流电信号。
在开关电源中,常用的整流电路有半波整流电路和全波整流电路。
半波整流电路只能利用交流电信号的一半周期,而全波整流电路则能够利用交流电信号的整个周期,因此全波整流电路的输出电压更为稳定。
除了变压器和整流器,滤波电容也是开关电源中常用的元器件之一。
滤波电容通过存储电荷和释放电荷的方式,平滑输出电压,减小电压的纹波。
在开关电源中,滤波电容一般放置在整流器的输出端,起到了滤波的作用。
滤波电容的容值越大,滤波效果越好,输出电压的纹波越小。
稳压器也是开关电源中不可或缺的元器件之一。
稳压器的作用是将滤波之后的直流电压稳定在所需的输出电压。
稳压器可以分为线性稳压器和开关稳压器两种。
线性稳压器的工作原理是通过调整电阻的方式来稳定输出电压,但效率较低。
而开关稳压器则是通过开关管的开关动作来实现稳压,具有高效率和稳定性好的特点。
开关电源常用的元器件包括变压器、整流器、滤波电容和稳压器。
通过它们的协同工作,开关电源能够将输入的交流电转换为稳定的直流电输出。
这些元器件各自有着不同的工作原理和特点,但它们在开关电源中的作用都是不可或缺的。
开关电源各磁性元器件的分布参数
开关电源各磁性元器件的分布参数开关电源是一种将输入电压转换为所需要的输出电压和电流的电源电路,其核心是磁性元器件。
磁性元器件主要包括变压器、电感和电感转变器等。
这些磁性元器件的分布参数对开关电源的性能起着重要的影响。
本文将详细介绍开关电源各磁性元器件的分布参数。
一、变压器的分布参数:1. 漏感Llk:变压器的漏感是指在变压器的两个绕组间存在一定的自感现象,即绕组之间产生的磁通量不能完全经过另一个绕组。
漏感的大小与绕组的结构和绕组之间的磁场环境有关。
漏感的存在使得变压器的输出电压受到负载电流的影响。
2. 漏感阻抗Zlk:漏感阻抗是指变压器的漏感对交流电的阻抗性质。
漏感阻抗的大小与漏感Llk和频率有关。
漏感阻抗越大,对电流的阻抗性能越好,输出电压的稳定性越高。
3.互感Lm:互感是指变压器的两个绕组之间通过磁场而相互感应的现象。
互感的存在使得变压器实现电压转换,并将输入电压与输出电压隔离。
4.耦合系数k:耦合系数是指变压器的两个绕组之间的磁耦合程度。
耦合系数越大,两个绕组之间的互感越强,输出电压的稳定性越好。
二、电感的分布参数:1. 漏感Llk:电感的漏感是指在电感线圈中存在一定的自感现象。
漏感的大小与线圈的结构和线圈之间的磁场环境有关。
漏感的存在使得电感对交流电的阻抗性能增加。
2. 漏感阻抗Zlk:漏感阻抗是指电感的漏感对交流电的阻抗性质。
漏感阻抗的大小与漏感Llk和频率有关。
漏感阻抗越大,对电流的阻抗性能越好。
3.互感Lm:互感是指两个电感线圈之间通过磁场而相互感应的现象。
互感的存在使得电感实现电压转换,并将输入电压与输出电压隔离。
4.耦合系数k:耦合系数是指电感的两个线圈之间的磁耦合程度。
耦合系数越大,两个线圈之间的互感越强,输出电压的稳定性越好。
三、电感转变器的分布参数:1. 输入电感Lint:输入电感是指电感转变器的输入端的电感。
输入电感的大小与电感转变器的结构和输入端的磁场环境有关。
2. 输出电感Lout:输出电感是指电感转变器的输出端的电感。
开关电源的元件选择
护电压与击穿电压接近,应选择较小残压比的
MOV。
• 避雷
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电容器
• 开关电源使用各种电容器: • 按极性分极性电容和非极性电容;按材
料分铝、钽和铌电解电容,无机电容: 陶瓷电容和云母电容;有机薄膜电容等 ,按功能分有X,Y电容,Snabber电容, 穿心电容等,去耦电容,定时电容,滤 波电容和谐振电容等
式中
XC
1
C
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15
二、电容器的主要参数
1. 容量:单位-F,(mF),F,nF,pF
误差等级-±1%(00)级,±2%(0)级,±5%(Ⅰ)
级,±10%(Ⅱ)级和±20%(Ⅲ)级
标称值-和电阻相同。按照公差等级决定序列。
如公差10%:1.0,1.2,1.5,1.8,2.0,2.7,3.3,3.6, 4.7,6.8和8.2等,像4.7μF,0.047μF,47pF等等
击穿电压:通常对应1A电压值UB 残压比:1000A时电压与击穿电压之比
吸收能量:J
应用:并联在被保护元件端-器件,电感 ,输入电路(抗尖峰,雷击等)
单独应用:配合保险丝应用(浪涌吸收) 。
可编辑ppt
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MOV应用
• 例如电感电流10A,电感量为10mH(0.5J)正常工 作时电感两端最大峰值电压为50V,电感两端最 大过电压为200V。可以选择大于能量0.5J,击穿 电压60V以上的压敏电阻。一般压敏电阻击穿电 压为1A测试值,残压比乘以击穿电压对应的电流 通常在1000A以上,这里电感电流10A很容易达到 。如果选择残压比为10的80V压敏电阻,对应 1000A的电压为10×80V=800V,假设电压随电 流线性增加,10A时MOV端电压 [1000A:10=(800V-80V ) :( U-80) ] ,解得对应10A 的保护电压大约为88V,小于200V。如果希望保
如何在设计开关电源选型元器件
热敏电阻
热敏电阻是由锰钴镍的氧化物烧结成的半导体陶 瓷制成的,具有负温度系数,随着温度的升高, 其电阻值降低。 热敏电阻在开关电源中起过温保护和软启动的作 用。
MOSFET的主要缺点:
导通电阻(RDS(on))较大,而且具有正温度系数, 用在大电流开关状态时,导通损耗较大,开启门 限电压VGS(th)较高(一般为2~4V),要求驱动变 压器绕组的匝数比采用双极型晶体管多1倍以上。
MOSFET的驱动电路
图中,Ns为脉冲变压器次级驱动绕组,R是 MOSFET的珊极限流电阻。齐纳二极管DW1、 DW2反向串接在一起,防止驱动电压过高而使 VT击穿。R的阻值一般为60~200Ω。
MOS工作的典型 场控制器件。它适应于100~200MHz的高频场合。 MOSFET具有负的电流温度系数,可以避免 热不稳定性和二次击穿,适合在大功率和大电流 条件下应用。 在驱动模式上,属于电压控制型器件,驱动 电路设计比较简单,驱动功率很小。 MOSFET中大多数集成有阻尼二极管,而双 极型功率晶体管中大多没有内装阻尼二极管。 MOSFET对系统的可靠性与安全性的影响并 不象双极型功率晶体管那样重要。
开关电源元器件的选用
1. 开关晶体管 开关电源中的功率开关晶体管是影响电源可靠 性的关键元件。开关电源所出现的故障中约 60%是功率开关晶体管损坏引起的。主电路中 用作开关的功率管有双极型晶体管和MOSFET 两种。 1.1 功率开关MOSFET MOSFET分P沟道耗尽型、 P沟道增强型、 N 沟道耗尽型和N沟道增强型4种类型。增强型 MOSFET具有应用方便的“常闭”特性(即驱 动信号为零时,输出电流等于零)。在开关电 源中,用作开关功率管的MOSFET几乎全都是 N沟道增强型器件。
开关电源各个元器件设计
很全的开关电源各个元器件--计算/选型开关电源元器件选型—保险丝第一个安规元件—保险管1作用:安全防护。
在电源出现异常时,为了保护核心器件不受到损坏。
2技术参数:额定电压V、额定电流I、熔断时间I^2RT。
3分类:快断、慢断、常规1、0.6为不带功率因数校正的功率因数估值2、Po输出功率3、η 效率(设计的评估值)4、Vinmin 最小的输入电压5、2为经验值,在实际应用中,保险管的取值范围是理论值的1.5~3倍。
6、0.98 PF值开关电源元器件选型—热敏电阻NTC的作用NTC是以氧化锰等为主要原料制造的精细半导体电子陶瓷元件。
电阻值随温度的变化呈现非线性变化,电阻值随温度升高而降低。
利用这一特性,在电路的输入端串联一个负温度系数热敏电阻增加线路的阻抗,这样就可以有效的抑制开机时产生的浪涌电压形成的浪涌电流。
当电路进入稳态工作时,由于线路中持续工作电流引起的NTC发热,使得电阻器的电阻值变得很小,对线路造成的影响可以完全忽略。
NTC的选择公式对上面的公式解释如下:1. Rt 是热敏电阻在T1温度下的阻值;2. Rn是热敏电阻在Tn常温下的标称阻值;3. B是材质参数;(常用范围2000K~6000K)4. exp是以自然数e 为底的指数(e =2.{{71828:0}} );5. 这里T1和Tn指的是K度即开尔文温度,K度=273.15(绝对温度)+摄氏度. 开关电源元器件选型—压敏电阻压敏电阻的作用1、压敏电阻是一种限压型保护器件。
利用压敏电阻的非线性特性,当过电压出现在压敏电阻的两极间,压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值,从而实现对后级电路的保护。
2、主要作用:过电压保护、防雷、抑制浪涌电流、吸收尖峰脉冲、限幅、高压灭弧、消噪、保护半导体元器件等。
3、主要参数有:压敏电压、通流容量、结电容、响应时间等。
4、压敏电阻的响应时间为ns级,比空气放电管快,比TVS管(瞬间抑制二极管)稍慢一些,一般情况下用于电子电路的过电压保护其响应速度可以满足要求。
电源主要元器件选用
TL431在开关电源中的作用1
如图
2020/3/26
TL431在开关电源中应用
在过去的普通开关电源设计中,通常采用将输出电压经过 误差放大后直接反馈到输入端的模式。这种电压控制的模 式在某些应用中也能较好地发挥作用,但随着技术的发展, 当今世界的电源制造业大多已采用一种有类似拓扑结构的 方案。此类结构的开关电源有以下特点:输出经过 TL431(可控分流基准)反馈并将误差放大,TL431的沉流 端驱动一个光耦的发光部分,而处在电源高压主边的光耦 感光部分得到的反馈电压,用来调整一个电流模式的 PWM控制器的开关时间,从而得到一个稳定的直流电压 输出。
这里的 f:设计要求的截止频率; C:接入的X电容或Y电容;
课后作业:试列出在开关电源中常用的 MOS管,并列出其重要参数。
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其它具体参数请参考课本34页。
2020/3/26
PC817光耦应用框图
2020/3/26
PC817光耦详解
二极管正向电流IF生成一个光源,使光敏三极管产生一集 电极电流IC供给负载电阻RL;
光敏二极管共有三个重要参数: 1)二极管正向电流IF; 2)二极管正向压降VF; 3)输入电压Vin;
开关功率MOS管
MOSFET分为P沟道增强型、 P沟道耗尽型 和N沟道增强型、N沟道耗尽型4种类型。增 强型MOS具有应用方便的“常闭”特性 (即驱动信号为零时,输出电流等于零)。 在开关电源中使用的MOS管几乎全是N 沟 道增强型器件。
MOS管主要具备较大的安全工作区、良好 的散热稳定性和非常快的开关速度。
限流电阻R=(Vin-VF)IF,一般生产厂家给出VF和IF, 可以计算出R的值。 光敏输出有一个重要参数: 输出IC=η ×IF 这里的,η:耦合系数(传输率),一般厂家会给出;
开关电源选择--电感
如何为开关电源选择合适的电感(消除纹波)Post By:2011-3-14 16:51:00什么是电感?及电感的特性电感是开关电源中常用的元件,由于它的电流、电压相位不同,所以理论上损耗为零。
电感常为储能元件,也常与电容一起用在输入滤波和输出滤波电路上,用来平滑电流。
电感也被称为扼流圈,特点是流过其上的电流有“很大的惯性”。
换句话说,由于磁通连续特性,电感上的电流必须是连续的,否则将会产生很大的电压尖峰。
电感为磁性元件,自然有磁饱和的问题。
有的应用允许电感饱和,有的应用允许电感从一定电流值开始进入饱和,也有的应用不允许电感出现饱和,这要求在具体线路中进行区分。
大多数情况下,电感工作在“线性区”,此时电感值为一常数,不随着端电压与电流而变化。
但是,开关电源存在一个不可忽视的问题,即电感的绕线将导致两个分布参数(或寄生参数),一个是不可避免的绕线电阻,另一个是与绕制工艺、材料有关的分布式杂散电容。
杂散电容在低频时影响不大,但随频率的提高而渐显出来,当频率高到某个值以上时,电感也许变成电容特性了。
如果将杂散电容“集中”为一个电容,则从电感的等效电路可以看出在某一频率后所呈现的电容特性。
当分析电感在线路中的工作状况或者绘制电压电流波形图时,不妨考虑下面几个特点:1. 当电感L中有电流I流过时,电感储存的能量为:E=0.5×L×I2 (1)2. 在一个开关周期中,电感电流的变化(纹波电流峰峰值)与电感两端电压的关系为:V=(L×di)/dt (2)由此可看出,纹波电流的大小跟电感值有关。
3. 就像电容有充、放电电流一样,电感器也有充、放电电压过程。
电容上的电压与电流的积分(安·秒)成正比,电感上的电流与电压的积分(伏·秒)成正比。
只要电感电压变化,电流变化率di/dt也将变化;正向电压使电流线性上升,反向电压使电流线性下降。
计算出正确的电感值对选用合适的电感和输出电容以获得最小的输出电压纹波而言非常重要。
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开关电源元器件选型
A:反激式变换器:
1.MOS管:Id=2Po/Vin; Vdss=1.5Vin(max)
2.整流:Vr>Vin+(Ns/Np)*Vin(max); If≧Iout 一般取Vr=8Vout
3.缺点:就是输出纹波较大,故不能做大功率(一般≦150W),所以输出电容的容量要大.
4.优点:输入电压范围较宽(一般可做到全电压范围90Vac-264Vac),电路简单.
5.最佳控制方法:应选择电流型IC幷采用电流型控制.
B:正激式变换器:
6.MOS管:Id=1.5Po/Vin; Vdss=2Vin(max)
7.整流:Vr>Vin+(Ns/Np)*Vin(max); If≧Iout 一般取Vr=3Vout
8.缺点:成本上升,如要全电压得加PFC,电路稍比反激复杂.
9.优点:纹丝小,功率可做到0~200W.
10.最佳控制方法:应选择电流型IC幷采用电流型控制.
C:推挽式变换器:
11.MOS管: Id=1.2Po/Vin; Vdss=2Vin(max)
12.整流:Vr>Vin+(Ns/Np)*Vin(max); If≧Iout 一般取Vr=2Vout
13.缺点: 成本上升,如要全电压得加PFC,电路稍复杂.不太合适离线式.
14.优点: 功率可做到100W~1000W.DC-DC用此电路很好!
15.最佳控制方法:应选择电流型IC幷采用电流型控制.
D:半桥式变换器:
16.MOS管: Id=1.5Po/Vin; Vdss=Vin(max)
17.整流: Vr>Vin+(Ns/Np)*Vin(max); If≧Iout 一般取Vr=2Vout
18.缺点: 成本上升,如要全电压得加PFC,电路稍复杂.
19.优点: 功率可做到100W~500W.
20.最佳控制方法:应选择电流型IC幷采用电流型控制.
E:全桥式变换器:
21.MOS管: Id=1.2Po/Vin; Vdss=Vin(max)
22.整流: Vr>Vin+(Ns/Np)*Vin(max); If≧Iout 一般取Vr=2Vout
23.缺点: 成本上升,如要全电压得加PFC,电路稍复杂.
24.优点: 功率可做到400W~2000W以上.
25.最佳控制方法:应选择电流型IC幷采用电流型控制.。