开关电源里元件的类型和用途
开关电源构成
开关电源构成开关电源是一种高频电源,具有高效率、小体积、轻重量等优点。
它由输入变压器、整流电路、滤波电路、开关电源控制元件、输出变压器、反馈控制电路、保护电路等部分组成。
1. 输入变压器输入变压器是开关电源的第一级,用于将交流电压转换为需要的不同的直流电压,提供给整流滤波电路使用。
其转换的方式是利用电磁感应原理,将输入电流的能量转换成输出电流的能量。
2. 整流电路在输入变压器输出所得的交流电压中,只得到其正半周期波形,需要将其变换成直流电压才能供给后面的电路使用。
这时需要借助整流电路来实现,如使用二极管整流,将交流信号通过单向导通的二极管,使输出电压为正值,直流电压经过滤波电路后成为平滑的输出电压。
3. 滤波电路整流所得的直流电压仍然存在着纹波,需要使用滤波电路消除,以确保输出电压的稳定性。
滤波电路分为电源滤波和负载滤波。
电源滤波一般采用电阻、电感和电容等元件组成,用于消除输入电压的高频噪声。
负载滤波则采用电容器,用于消除输出电压的负载纹波。
4. 开关控制电路开关电源需要通过开关控制电路来控制电路的开关动作,以控制输出电压的范围和稳定性。
开关控制元件可以用MOSFET管、IGBT管、晶闸管等动态控制元件。
5. 输出变压器输出变压器是开关电源的输出部分,用于将开关控制电路产生的高频脉冲信号,通过变换比例来得到不同的输出电压。
输出电流经过输出电感器后,再经过电容滤波,形成与输入电压相匹配的输出电压。
6. 反馈控制电路反馈控制电路主要用于控制输出电压的精准和稳定,通常使用反馈信号传感器感知输出电压,将其与设定的输出电压进行比较,若存在误差时,控制电路会通过改变开关的控制信号使误差减小。
反馈控制电路还实现了保护功能,如过压、过流等。
7. 保护电路保护电路是开关电源必备的部分,可以实现电源的自我保护,确保电源运行的安全性和稳定性。
常见的保护措施包括过压保护、过流保护、过热保护、短路保护等。
总的来说,开关电源的构成比较复杂,需要多个部分协同工作,才能实现高效率和增加应用的可靠性。
用于电源引入的开关器件
用于电源引入的开关器件
常用的电源开关器件有以下几种:
1.晶体管:晶体管有NPN和PNP两种类型,通过控制其基极电流,可
以控制电源电路的通断。
2.MOS管:MOS管是一种场效应管,通过控制其栅极电压,可以控制
电源电路的通断,与晶体管相比,其速度更快,功耗更低。
3.继电器:继电器是一种电气开关器件,通过控制其电磁线圈的通断,可以控制开关触点的通断状态。
4.磁控管:磁控管是一种强制导通器件,通过控制其磁场,可以实现
电源电路的开闭。
5.SCR:SCR是一种双向可控硅,通过控制其门极电流或电压,可以
实现电源电路的开闭。
它具有低功率损耗和带有限流特性等优点。
盘点开关电源设计中所用到的各种元器件
盘点开关电源设计中所用到的各种元器件
设计开关电源并不是如想象中那幺简单,特别是对刚接触开关电源研发的童鞋来说,他的外围电路就很负责,其中使用的元器件种类繁多,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。
本文将总结出这部分知识。
开关电源外围电路中使用的元器件种类繁多,性能各异,大致可分为通用元器件、特种元器件两大类。
开关电源中通用元器件的类型及主要功能如下:
一、电阻器:
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。
开关电源电路组成及常见各模块电路分析
开关电源电路组成及常见各模块电路分析开关电源电路是一种将输入电流转换为高频脉冲的电路,通过变压器进行变换和滤波,最终将电源提供给负载。
它由多个模块组成,包括输入滤波器、整流器、功率变换器、输出滤波器和反馈控制器等。
下面我将对这些模块进行详细分析。
1.输入滤波器:开关电源电路的输入端通常会接入输入电源,因此需要一个输入滤波器来滤除输入电源中的高频噪声和电磁干扰。
输入滤波器通常由电容和电感构成,能够将输入电压平滑成纯直流信号,并提供稳定的电压给后续电路。
2.整流器:整流器的作用是将交流信号转换为直流信号,并提供稳定的电压给功率变换器。
常见的整流器有全波整流和半波整流两种方式。
全波整流使用四个二极管,能够将输入电压的正半周期和负半周期都转换为直流信号,效率更高。
而半波整流只使用两个二极管,仅将输入电压的正半周期转换为直流信号。
3.功率变换器:功率变换器是开关电源电路的核心部分,主要负责将直流信号转换为高频脉冲信号,通过变压器变换和带宽控制,将电源提供给负载。
常见的功率变换器有多种类型,包括单端交错式、反激式、降压升压式等。
这些变换器均具有高效率、可靠性和短路保护等特点。
4.输出滤波器:输出滤波器用于平滑功率变换器输出的高频脉冲信号,并将其转换为稳定的直流电压。
通常由电感和电容构成,能够滤除高频噪声和纹波,提供稳定的输出电压给负载。
5.反馈控制器:反馈控制器用于监测输出电压,并通过控制开关管的开关状态来实现自动调整电路的输出电压。
当输出电压低于设定值时,反馈控制器会调整开关管的开关状态,使电路输出电压回到设定值。
常见的控制方式有PID控制、PWM控制等。
以上是开关电源电路的常见模块。
这些模块通过相互协作,能够将输入电源转换为稳定的高频输出电压,并提供给负载。
开关电源电路具有高效率、小体积、轻量化等优点,在电子设备中得到广泛应用。
开关电源的主要用途、分类及其参数
开关电源的主要用途、分类及其参数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。
电源是各种电子设备必不可缺的组成部分,其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。
由于开关电源内部关键元器件工作在高频开关状态,功耗小,转化率高,且体积和重量只有线性电源的20%—30%,故目前它已成为稳压电源的主流产品。
电子设备电气故障的检修,本着从易到难的原则,基本上都是先从电源入手,在确定其电源正常后,再进行其他部位的检修,且电源故障占电子设备电气故障的大多数。
故了解开头电源基本工作原理,熟悉其维修技巧和常见故障,有利于缩短电子设备故障维修时间,提高个人设备维护技能。
开关电源的主要用途:开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器,电子冰箱,液晶显示器,LED灯具,通讯设备,视听产品,安防监控,LED灯袋,电脑机箱,数码产品和仪器类等领域。
开关电源的主要分类:人们在开关电源技术领域是边开发相关电力电子器件,边开发开关变频技术,两者相互促进推动着开关电源每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。
开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类。
微型低功率开关电源开关电源正在走向大众化,微型化。
开关电源将逐步取代变压器在生活中的所有应用,低功率微型开关电源的应用要首先体现在,数显表、智能电表、手机充电器等方面。
现阶段国家在大力推广智能电网建设,对电能表的要求大幅提高,开关电源将逐步取代变压器在电能表上面的应用。
反转式串联开关电源反转式串联开关电源与一般串联式开关电源的区别是,这种反转式串联开关电源输出的电压是负电压,正好与一般串联式开关电源输出的正电压极性相反;并且由于储能电感L只在开关K关断时才向负载输出电流,因此,在相同条件下,反转式串联开关电源输出的电流比串联式开关电源输出的电流小一倍。
你了解开关电源上各个电子元件的作用吗
。路电的份 部各明说来�片照际实器应供源电以接直将次下�此到绍介上致大件组部内器应供源电
。离隔的 路电端两持维以可以所�结连的上路电无并者两为因且�递传号信行进来光用利�管体导半
由�波纹出输滑平(波滤→)路电换转 CD-CD 是或路电大放性磁如例(路电整调压电→路电流 整)侧压低(侧次二级率功→器压变要主→流脉成换转路电关开)侧压高(侧次一级率功→)CFP 动被是或动主(路电正修数因率功→路电流整→路电波滤 IME→入输流交为程流换转源电
。出输控监路电理管源电→路电)成组容电及感电
。耗消率功要必不成造免避�低降 着随会值阻其 �后高升渐逐度温使体本过流流电着随以所 �低降而升上度温其随会阻电其是 义定的数系度温负而�值流电的间瞬电充制限以可值抗阻部内其时动启�上路线 N 或 L 于 联串时用使 CTN。坏烧而流电定额其出超件组等器流整式桥使能可�降压路线及以波突流 电大过生产将间瞬电充�态状电无于属容电解电端压高的内其�间瞬源电通接源电为因 )CTN(阻电数系度温负 ■ 。护保重双行进度温及流电对�本版的合结丝险保流电与有也丝险保类这�灾火生发或坏 损而热过件组免避 �护保温超于用是要主 �上片热散的件组率功是或阻电泥水率功大于定固 丝险保类这�丝险保度温是件组形方的方下。)定固片夹属金用使(式卸拆可的央中片图及以 )上板路电于焊并座线导上套接直端两(式定固的方上片图如有式方的上板路电于装安其
。等等 CI 理管控监源电、件组合整用路电源电助辅、用制控合整 MWP/CFP、用路电 MWP 侧次一级率功、用路电 CFP 为作有�分来途用及置位装安其依�CI 制控的内器应供源电 CI 制控种各 ■ 。全安的件组零机算计护保以�出输断切即立要就时常异何任生发当�理管视监时随要需 也出输路各而�的能功其挥发法无是�话的路电制控配搭有没是若路电的成构件组述上 。差误及值阻其出示标码色的 上其�阻电的见常般一为则方右�额超率功大较受承可�阻电泥水率功大为方左中片图
开关电源常用电子器件认识
开关电源常用电子器件认识电阻的认识1、电阻的概念:电阻(Resistance,通常用“R”表示),是一个物理量,在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小。
导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。
不同的导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种特性。
电阻将会导致电子流通量的变化,电阻越小,电子流通量越大,反之亦然。
而超导体则没有电阻。
2、电阻的定义:电阻元件的电阻值大小一般与温度,材料,长度,还有横截面积有关,衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数,其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。
电阻的主要物理特征是变电能为热能,也可说它是一个耗能元件,电流经过它就产生内能。
电阻在电路中通常起分压、分流的作用。
对信号来说,交流与直流信号都可以通过电阻。
3、电阻的种类电阻器按制造材料可分为:碳膜电阻、金属氧化膜电阻、绕线电阻、水泥电阻、薄膜电阻。
4、电阻的用途普通电阻:限流、分压、RC吸收电路、负载;敏感电阻:(光敏、压敏、湿敏、热敏电阻)控制、传递、转换、抑制电流、尖峰5、性能参数额定功率:指在特定条件下电阻器所承受的最大功率,当超出过此功率,电阻会过热而烧坏。
常用SMT厚膜电阻如下表:尺寸代码0402 0603 0805 1206 1812 2512 额定功率1/16W 1/10W 1/8W 1/4W 1/2W 1W 耐受电压100V 100V 300V 500V 500V 500V最大耐电流值1A 1A 2A 2A 2A 2A6、电阻的温度系数电抗元件的标称值会随着温度的变化而变化,温度每变化1度,会引起元件的标称值相对变化变大或者变小。
温度系数越大说明该元件的稳定性越差,反之则越好。
电容的认识1、电容概念电容是表征电容器容纳电荷的本领的物理量,当非导电体的两个相对表面保持某一电位差时,由于电荷移动的结果,能量便储存在该非导体之中。
2、电容定义定义:我们把电容器的两极板间的电势差增加1伏所需要的电荷量,叫做电容器的电容。
开关电源构成
开关电源构成一、概述开关电源是一种将交流电转换为稳定直流电的电源设备。
它由多个功能模块构成,这些模块协同工作来保证输出电压稳定和高效率。
本文将详细介绍开关电源的构成及其各个模块的作用。
二、输入端模块开关电源的输入端主要包括滤波器和整流器,其作用是将输入的交流电转换为直流电,并对输入电流进行滤波以减小噪声干扰。
2.1 滤波器滤波器的作用是滤除输入电源中的高频噪声,以保证后续模块的正常工作。
滤波器通常由电容器和电感器组成,通过串联或并联的方式构成LC滤波器,实现对输入电流中高频成分的滤除。
2.2 整流器整流器的作用是将交流电转换为直流电。
常见的整流器有单相桥式整流器和三相桥式整流器。
单相桥式整流器由四个二极管组成,将输入的交流电转换为具有方向性的脉动直流电;三相桥式整流器则由六个二极管组成,可将三相交流电转换为直流电。
三、功率因数修正模块功率因数修正模块的作用是提高开关电源的功率因数,使其接近于1。
功率因数修正模块通常采用电感器和电容器构成的控制电路,通过改变输入电流的波形,实现功率因数的修正。
3.1 PFC电路PFC(Power Factor Correction)电路是一种主动式功率因数修正电路。
它通过控制开关管的导通时间来调整输入电流的波形,以减小电网对开关电源的负载。
常见的PFC电路有Boost型和Flyback型,分别适用于不同功率范围的开关电源。
四、能量转换模块能量转换模块是开关电源中最关键的部分,其作用是将输入电源提供的能量转化为所需的直流输出电压,并实现电压的稳定和可调。
4.1 开关管开关管是能量转换模块中最关键的元件之一,它通过调节导通和关断时间来控制输出电压的大小和稳定性。
常用的开关管有MOSFET和IGBT,其选择取决于所需的电压和功率范围。
4.2 变压器变压器是开关电源中的核心元件,它通过变换输入电压和输出电压的比例,实现电压的升降,并提供电隔离功能。
变压器通常由高频铁心和线圈构成,其绕组比例决定了输入输出电压的变换关系。
开关电源上各个电子元件的作用
你了解开关电源上各个电子元件的作用吗认识你的以往在采购配件时,是最容易被忽视的组件之一,不过其各路电压输出规格、电压稳定性、发生异常时的保护性却有相当重要的地位,因为主机内所有配件的所需电力均需由供应器供应,同时随着各硬件于不同状态下的耗电量去调节输出负载,又要兼顾长时间操作及全载输出的稳定性,而发生故障时或是负载产生异常,保护系统须立即介入,以避免过电压/电流造成装置损坏;对于全球能源吃紧,新款供应器除了上述特性外,也开始讲求提高转换效率,例如80PLUS就是代表供应器通过高效率认证的标章之一。
常见的用的功能是将输入的交流市电(AC110V/220V),经过隔离型交换式降压电路转换出各硬件所需的各种低压直流电:、5V、12V、-12V及提供关闭时待命用的5V Standby(5VSB)。
所以内部同时具备了耐高压、大功率的组件以及处理低电压及控制信号的小功率组件。
转换流程为交流输入→EMI滤波电路→整流电路→功率因数修正电路(主动或是被动PFC)→功率级一次侧(高压侧)开关电路转换成脉流→主要变压器→功率级二次侧(低压侧)整流电路→电压调整电路(例如磁性放大电路或是-转换电路)→滤波(平滑输出纹波,由电感及电容组成)电路→管理电路监控输出。
以下从交流输入端EMI滤波电路常见的组件开始介绍。
交流电输入■ 交流电输入此为交流电从外部输入的第一道关卡,为了阻隔来自电力在线干扰,以及避免运作所产生的交换噪声经电力线往外散布干扰其它用电装置,都会于交流输入端安装一至二阶的EMI(电磁干扰)Filter(滤波器),其功能就是一个低通滤波器,将交流电中所含高频的噪声旁路或是导向接地线,只让60Hz左右的波型通过。
上面照片中,中央为一体式EMI滤波器,滤波电路整个包于铁壳中,能更有效避免噪声外泄;右方的则是以小片电路板制作EMI滤波电路,通常使用于无足够深度安装一体式EMI滤波器的供应器,少了铁皮外壳多少会有噪声泄漏情形;而左边的上只加上Cx与Cy电容(稍后会介绍),使用这类设计的,其EMI滤波电路通常需要做在主电路板上,若是主电路板上的EMI电路区空空如也,就代表该区组件被省略掉了。
开关电源电路主要元器件介绍
开关电源电路主要元器件介绍开关电源电路主要是由熔断器、热敏电阻器、互感滤波器、桥式整流电路、滤波电容器、开关振荡集成电路、开关变压器、光耦合器、三端稳压器等构成的。
1、熔断器电源电路中的熔断器通常安装在交流220V输入端附近,主要起到保证电路安全运行的作用。
在电路中,熔断器一般为圆柱形玻璃管,当电路发生短路等故障时,电流会异常升高,这时熔断器会在电流异常升高到一定的大小时,自身熔断切断供电,从而起到保护电路安全的作用。
2、热敏电阻器热敏电阻器在电路中起抗冲击作用。
通常,在设备开机时,220V 交流电压经熔断器、热敏电阻器、桥式整流堆后为电容进行充电,根据电容器的特点,其瞬间充电电流为最大,从而可能产生浪涌电流,对前级电路中的桥式整流堆、熔断器等带来冲击,造成损坏。
为了防止电源遭受冲击,通常在熔断器之后加入热敏电阻器进行限流。
一般热敏电阻器的电阻值较大时,限流效果较好,但是电阻消耗的电能也较大,电源电路工作后,反而浪费电力。
为了达到较好的限流效果,又为了节省电能,在电源电路中经常采用负温度系数热敏电阻作限流使用。
负温度系数热數电阻(NTC)的特性为:温度越高,电阻越小。
常温时,阻值比较大,电阻一般为8-10Ω;开机时,可起到较好的限流作用;电源启动后,工作电流经过热敏电阻,使其发热,热敏电阻阻值大幅下降(约1-2Ω),使热敏电阻在电源启动后,电能消耗降到最小。
正温度系数热敏电阻(PTC)特性为:温度越高,电阻越大,通常用在冰箱的压缩机启动电路中。
3、互感滤波器互感滤波器由两组线圈对称绕制而成,其作用是通过互感作用消除外电路的干扰脉冲进入电路中,同时使电路中的脉冲信号不会向电网辐射干扰。
4、桥式整流电路桥式整流电路主要将交流220V电压整流为直流+300V电压输岀,它由四个整流二极管按照一定的连接关系组合而成桥式整流电路。
另外,在一些电路中采用桥式整流堆作为整流器件,它实际上是将四个整流二极管集成在一起的整流器件,外部具有四个引脚,其中两个引脚输入交流电压,另两个引脚输出直流电压,其电路功能及原理与桥式整流电路的电路功能及原理均相同。
开关电源上各个电子元件的作用
开关电源上各个电子元件的作用高压、大功率的组件以及处理低电压及控制信号的小功率组件。
电源转换流程为交流输入→EMI滤波电路→整流电路→功率因数修正电路(主动或是被动PFC)→功率级一次侧(高压侧)开关电路转换成脉流→主要变压器→功率级二次侧(低压侧)整流电路→电压调整电路(例如磁性放大电路或是DC-DC转换电路)→滤波(平滑输出纹波,由电感及电容组成)电路→电源管理电路监控输出。
以下从交流输入端EMI滤波电路常见的组件开始介绍。
交流电输入插座■ 交流电输入插座此为交流电从外部输入电源的第一道关卡,为了阻隔来自电力在线干扰,以及避免电源运作所产生的交换噪声经电力线往外散布干扰其它用电装置,都会于交流输入端安装一至二阶的EMI(电磁干扰)Filter(滤波器),其功能就是一个低通滤波器,将交流电中所含高频的噪声旁路或是导向接地线,只让60Hz左右的波型通过。
上面照片中,中央为一体式EMI滤波器电源插座,滤波电路整个包于铁壳中,能更有效避免噪声外泄;右方的则是以小片电路板制作EMI 滤波电路,通常使用于无足够深度安装一体式EMI滤波器的电源供应器,少了铁皮外壳多少会有噪声泄漏情形;而左边的插座上只加上Cx 与Cy电容(稍后会介绍),使用这类设计的电源,其EMI滤波电路通常需要做在主电路板上,若是主电路板上的EMI电路区空空如也,就代表该区组件被省略掉了。
目前使用12公分风扇的电源供应器内部空间都不太能塞下一体式EMI滤波器,所以大多采用照片左右两边的做法。
■ X电容(Cx,又称为跨接线路滤波电容)这是EMI滤波电路组成中,用来跨接火线(L)与中性线(N)间的电容,用途是消除来自电力线的低通常态噪声。
外观如照片所示为方型,上方会打上X或X2字样。
■ Y电容(Cy,又称为线路旁通电容器)Y电容为跨接于浮接地(FG)和火线(L)/中性线(N)之间,用来消除高通常态及共态噪声。
Y电容的外观如照片呈圆饼状而计算机用电源中的FG点与金属外壳、地线(E)及输出端0V/GND共接,所以未连接接地线时,会经由两颗串联的Cy电容分压出输入电源一半的电位差(Vin/2),人体碰触到后就有可能产生感电现象。
开关电源的基本组成
开关电源的基本组成开关电源是一种将交流电转换成直流电的电源装置。
它由多个基本组成部分组成,包括变压器、整流器、滤波器、稳压器和保护电路。
1. 变压器:开关电源的变压器主要用于将输入的交流电转换为所需的电压。
它由铁芯和线圈组成,通过磁感应原理实现电压的转换。
变压器可以将输入电压变高或变低,以适应设备的工作电压要求。
2. 整流器:开关电源的整流器用于将交流电转换为直流电。
常见的整流器有二极管整流器和桥式整流器。
二极管整流器通过二极管将交流电的负半周截去,只保留正半周,从而实现了交流到直流的转换。
桥式整流器则通过四个二极管组成的桥路,可以同时将正半周和负半周都转换为直流电。
3. 滤波器:开关电源的滤波器用于平滑直流输出电压。
在整流后的直流电中,仍然存在一定的脉动,滤波器的作用就是通过电容器和电感器对脉动进行滤波,使输出电压更加稳定。
4. 稳压器:开关电源的稳压器用于保持输出电压的稳定。
稳压器可以根据负载的变化自动调节输出电压,确保稳定在设定的数值。
常见的稳压器有线性稳压器和开关稳压器,其中开关稳压器的效率更高,使用更广泛。
5. 保护电路:开关电源的保护电路用于保护电源和负载设备不受过电流、过电压、过温等因素的损害。
常见的保护电路包括过流保护、过压保护、过温保护等,它们可以通过监测电流、电压和温度等参数来及时切断电源或降低输出电压,以保护电源和负载设备的安全运行。
开关电源的基本组成部分相互配合,共同实现了将交流电转换为直流电,并提供稳定的输出电压给负载设备使用。
通过合理设计和选择不同的组件,可以满足各种不同负载设备的需求,例如家用电器、电子设备、通信设备等。
开关电源具有高效、稳定、可靠的特点,被广泛应用于各个领域。
开关电源里元件的类型和用途
开关电源里元件的类型和用途
一、特种二极管:
1. 快恢复二极管(FRD)----快恢复二极管的反向恢复时间一般为几百纳秒,正向压降为0.6V~1V,正向电流为几安培至几千安培,反向峰值电压可达几百伏特至几千伏特,可用作开关电源中的输出整流管、一次侧钳位保护电路的阻塞二极管。
2. 超快恢复二极管(SRD)----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,反向恢复时间可低至几十纳秒,可用作开关电源适配器输出整流管、阻塞二极管、反馈电路中的整流管。
3.肖特基二极管(SBD)----全称为肖特基势垒二极管,它属于低电压、低功耗、大电流、超高速半导体功率器件,其反向恢复时间可小到几纳秒,正向导通压降仅为0.4V左右,整流电流可达几十至几百安培。
特别适合做开关电源充电器低压输出电路中的整流二极管、续流二极管。
4. 瞬变变压抑制二极管(TVS)----亦称瞬态电压抑制器,其响应速度极快、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PWM集成电路、MOS功率器件以及其他对电压敏感的半导体器件。
5. 双向触发二极管(DIAC)----亦称二端交流器件,常与晶闸管配套使用,构成开关电源变压器输出过电压保护电路。
二、特种电阻器:
1. 熔断电阻器(FR)----熔断电阻器亦称保险电阻器或可熔断电阻器,它兼有电阻器和熔断器的功能,熔断电流从几十毫安到几十安培,熔断时间为几秒至几十秒。
开关电源的组成
开关电源的组成
开关电源通常由以下主要组成部分构成:
1. 输入滤波器:用于滤除输入电源中的高频噪声和干扰。
2. 整流电路:将交流电源转换为直流电源,通常采用整流桥电路实现。
3. 直流滤波器:进一步滤除整流电路产生的纹波,以获得更稳定的直流电源。
4. 电源管理电路:负责监测和控制电源输出电压、电流和功率。
包括过压保护、过流保护、短路保护等功能。
5. 开关控制电路:通过控制开关管(如MOSFET)的导通和截止来控制电源输出电压的调节。
通常使用一种称为PWM(脉宽调制)的技术来实现精确的电压调节。
6. 反馈电路:将输出电压与参考电压进行比较,并通过反馈控制电路来调节开关管的导通和截止,以达到稳定输出电压的目的。
7. 输出变压器:用于将电源输出电压变换为所需的电压级别。
8. 输出滤波器:进一步滤除输出电压中的高频纹波,并提供稳定的直流输出。
以上是典型的开关电源的组成部分,具体电源的设计和应用可能会有所差异。
第二讲_开关电源的主要元器件
第二讲 开关电源中的主要元器件元器件是构成开关电源的基础,深入了解关键元器件的性能,对于使用维护乃至设计开 关电源尤为重要。
本节将对应用广泛的新型元器件作介绍。
一、 功率开关晶闸管(SCR)于1956年问世,接着以它为核心的派生器件投入市场,而这些派生器件比SCR具有更高的额定电压和电流,以及更好的开关特性。
但是它们均属半控型器件,所以辅助电路多、效率低、工作频率低。
进入20世纪80年代,由于电力电子技术和微电子技术的应用相结合,而向市场推出了高频化全控功率集成器件。
如功率MOS管、绝缘门极晶体管IGBT(或IGT)、静电感应晶体管(SIT)、场控晶闸管(MCT)等。
由于这些器件不需另设辅助开关去强迫关断,故称为全控型电子器件。
它们具有较高的效率和较高的工作频率,从而使开关电源整机体积变小而重量变轻,达到提高功率密度的目的。
在新一代全控型电力电子器件中,功率MOS管和静电感应晶体管(SIT)属单极型器件,它们只有一种载流子。
而IGBT(或IGT)、MCT及功率集成电路(PIC)或智能功率模块(1PM)、智能开关等,为混合型器件。
它们是双极型晶体管与MOS管混合,或是晶闸管与MOS器件混合。
上述器件除有自关断性能外,还有如下特点:(1)在结构上由无数单元小管并联集成;(2)均为高频器件,工作频率从几千赫兹至几兆赫兹。
有的频率已达10MHz以上;(3)应用性能更完善,除了有开关功能之外,有些器件还有放大、PWM调制、逻辑运算等功能。
目前,高频开关电源采用的功率器件通常有:功率MOSFET、IGBT、功率MOSFET与 IGBT混合管及功率集成器件。
1、功率MOSFET场效应管分为结型场效应管和绝缘栅型场效应管,功率场效应晶体管都是绝缘栅型场效应管。
绝缘栅型场效应管是由金属氧化物、半导体组成的场效应晶体管,简称MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor),这是一种电压控制的单极型器件。
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。
开关电源中各种元器件类型及主要功能
深圳市森树强电子科技有限公司告诉你开关电源中各种元器件类型及主要功能开关电源中各种元器件类型及主要功能开关电源中通用元器件的类型及主要功能如下:一、电阻器: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。
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。
3. 分压电阻—构成电阻分压器。
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。
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。
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。
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(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过高。
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)。
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。
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。
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。
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。
二、电容器:1. 滤波电容—构成输入滤波器、输出滤波器等。
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。
3. 退藕电容—例如电源退藕电容,可防止产生自激振荡。
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。
5. 补偿电容—构成RC型频率补偿网络。
6. 加速电容—用于提高晶体管的开关速度。
7. 振荡电容—可构成RC型、LC型振荡器。
8. 微分电容—构成微分电路,获得尖脉冲。
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。
开关电源原理图各元件功能详解
电源原理图--每个元器件的功能详解!FS1:由变压器计算得到Iin值,以此Iin值(0.42A)可知使用公司共享料2A/250V,设计时亦须考虑Pin(max)时的Iin是否会超过保险丝的额定值。
TR1(热敏电阻):电源启动的瞬间,由于C1(一次侧滤波电容)短路,导致Iin电流很大,虽然时间很短暂,但亦可能对Power产生伤害,所以必须在滤波电容之前加装一个热敏电阻,以限制开机瞬间Iin在Spec之内(115V/30A,230V/60A),但因热敏电阻亦会消耗功率,所以不可放太大的阻值(否则会影响效率),一般使用5Ω-10Ω热敏,若C1电容使用较大的值,则必须考虑将热敏电阻的阻值变大(一般使用在大瓦数的Power上)。
VDR1(突波吸收器):当雷极发生时,可能会损坏零件,进而影响Power的正常动作,所以必须在靠AC输入端 (Fuse之后),加上突波吸收器来保护Power(一般常用07D471K),但若有价格上的考虑,可先忽略不装。
CY1,CY2(Y-Cap):Y-Cap一般可分为Y1及Y2电容,若AC Input有FG(3 Pin)一般使用Y2- Cap ,AC Input若为2Pin(只有L,N)一般使用Y1-Cap,Y1与Y2的差异,除了价格外(Y1较昂贵),绝缘等级及耐压亦不同(Y1称为双重绝缘,绝缘耐压约为Y2的两倍,且在电容的本体上会有“回”符号或注明Y1),此电路蛭蠪G所以使用Y2-Cap,Y-Cap会影响EMI特性,一般而言越大越好,但须考虑漏电及价格问题,漏电(Leakage Current )必须符合安规须求(3Pin公司标准为750uA max)。
CX1(X-Cap)、RX1:X-Cap为防制EMI零件,EMI可分为Conduction及Radiation两部分,Conduction规范一般可分为: FCC Part 15J Class B 、 CISPR 22(EN55022) Class B 两种, FCC测试频率在450K~30MHz,CISPR 22测试频率在150K~30MHz,Conduction可在厂内以频谱分析仪验证,Radiation 则必须到实验室验证,X-Cap 一般对低频段(150K ~ 数M之间)的EMI防制有效,一般而言X-Cap愈大,EMI防制效果愈好(但价格愈高),若X-Cap在0.22uf以上(包含0.22uf),安规规定必须要有泄放电阻(RX1,一般为1.2MΩ 1/4W)。
开关电源外围元器件的种类及功能
开关电源外围元器件的种类及功能种类名称功能电阻器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。
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。
分压电阻构成分压电阻器。
泄放电阻断电时可将电磁干扰(EMI)滤波器中的电容器储存的电荷泄放掉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先流电阻电流检测电阻与过电流保护电流配套使用,用于限制开关稳压器的输出电流极限分流电阻给电路提供旁路负载电阻开关电源的负载电阻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,可避免因负载开路二导致输出电压升高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)滤波电阻用作LC型滤波器、RC、π型滤波器中的滤波电阻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型钳位保护电路中补偿电阻例如构成误差放大器的RC型补偿网络阻尼电阻防止电路中出现谐振电容器滤波电容构成输入滤波器,输出滤波器等耦合电容亦称隔直电容,其作用是隔断直流信号,只让交流信号通过退耦电容例如电源退耦电容,可防止产生自激震荡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的建立起来补偿电容构成RC型相位补偿网络加速电容用于提高晶体管的开关速度振荡电容构成RC型、LC型振荡器微分电容构成微分电路,获得尖脉冲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延时电容与电阻构成RC型延时电路储能电容例如极性反转式DC\DC变换器中的泵电容移相电容构成移相电路倍压电容与二极管构成倍压整流电路消噪电容用于滤除电路中的噪声干扰中和电容消除放大器的自激震荡抑制干扰电容器在EMI滤波器中,可分别滤除串模干扰和共模干扰安全电容含X电容和Y电容Y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耦合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X电容能滤除电网线之间串模干扰,常用于EMI滤波器中电感器滤波电感构成LC型滤波器储能电感常用于升压式或降压式DC/DC变换器电路中振荡电感构成LC型振荡器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串模电感亦称串模扼流圈,它采用单绕组结构,一般串连在开关电源的输入电路中频率补偿电感构成LC型、LCR型频率补偿网络变压器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)供电高频变压器对高频电源进行储能、变压与隔离,适应于无工频变压器的开关电源中二极管整流二极管低频整流、高频整流续流二极管常用于降压式DC/DC变换器中;若在继电器、电动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,避免损坏驱动管钳位二极管构成V、D、R型钳位电路,吸收尖峰电压,对MOSFET功率管起保护功能阻塞二极管钳位保护电路中的二极管,称作阻塞二极管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隔离二极管可实现信号隔离抗饱和二极管将二极管串连在功率开关管的基极上,可降低功率开关管的饱和深度,提高关断速度整流桥BR 将交流电压变成脉动直流电压,送至滤波器。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
开关电源里元件的类型和用途---深圳市森树强电子科技有限公司
开关电源里元件的类型和用途
一、特种二极管:
1. 快恢复二极管(FRD)----快恢复二极管的反向恢复时间一般为几百纳秒,正向压降为0.6V~1V,正向电流为几安培至几千安培,反向峰值电压可达几百伏特至几千伏特,可用作开关电源中的输出整流管、一次侧钳位保护电路的阻塞二极管。
2. 超快恢复二极管(SRD)----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,反向恢复时间可低至几十纳秒,可用作开关电源适配器输出整流管、阻塞二极管、反馈电路中的整流管。
3. 肖特基二极管(SBD)----全称为肖特基势垒二极管,它属于低电压、低功耗、大电流、超高速半导体功率器件,其反向恢复时间可小到几纳秒,正向导通压降仅为0.4V左右,整流电流可达几十至几百安培。
特别适合做开关电源充电器低压输出电路中的整流二极管、续流二极管。
4. 瞬变变压抑制二极管(TVS)----亦称瞬态电压抑制器,其响应速度极快、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PWM集成电路、MOS 功率器件以及其他对电压敏感的半导体器件。
5. 双向触发二极管(DIAC)----亦称二端交流器件,常与晶闸管配套使用,构成开关电源变压器输出过电压保护电路。
二、特种电阻器:
1. 熔断电阻器(FR)----熔断电阻器亦称保险电阻器或可熔断电阻器,它兼有电阻器和熔断器的功能,熔断电流从几十毫安到几十安培,熔断时间为几秒至几十秒。
2. 自恢复熔丝管(RF)----亦称自恢复保险丝,具有可自动复原的性能,反复使用,不需要维修更换。
3. 软启动电阻----它属于负温度系数热敏电阻(NTCR),其特点时标称阻值低(仅为1Ω~47Ω)、额定功率高(10~500W)、工作电流大(1~10A),适合作开关电源
适配器的启动保护元件。
4. 压敏电阻器(VSR)----工作电压范围宽(6V~3000V,分若干档),对过电压脉冲响应速度快(几纳秒至几十纳秒),耐冲击电流的能力很强(可达100A~20Ka),漏电流小(低于几微安至几十微安),电阻温度系数低(小于0.05%/℃),价格低廉。
可构成开关电源适配器的过电压保护电路、防雷击保护电路、消除火花电路、浪涌电
压吸收回路等。
5. 数字电位器(DCP)----与可调式开关稳压器配套使用,构成可编程开关稳压器。
三、晶闸管:
1. 单向晶闸管(SCR)----与双向触发二极管配套使用,构成过开关电源适配器的电压保护电路。
2. 双向晶闸管(TRIAC)----可构成开关电源交流输入侧的过电压保护电路。
四、光耦合器:线性光耦合器的电流传输比(CTR)与直流输入电流(If)的特性曲线具有良好的线性度。
在传输小信号时,能使输出与输入呈线性关系,适合构成精
密开关电源中的光藕反馈电路,并实现二次侧与一次侧的隔离。
五、滤波器:亦称EMI滤波器,它属于双向射频滤波器,一方面能滤除从交流线引入的外部电磁干扰;另一方面还可避免开关电源适配器向外部发出噪声干扰,能显
著提高开关电源适配器的抗干扰能力,并使开关电源符合电磁兼容性(EMC)标准。
六、可调式精密并联稳压器:例如TL431,NCP100,可广泛用于精密开关电源适
配器、充电器中,还能构成电压比较器、电源电压监视器、延时电路、精密恒流源等。
七、磁珠:有管状、片状磁珠及磁珠阵列,能抑制开关电源适配器、充电器的开关噪声和尖峰干扰。
有管状、片状磁珠及磁珠阵列,能抑制开关电源适配器、充电器的
开关噪声和尖峰干扰。