开关电源中元件选择
开关电源设计的各种元器件介绍及作用
开关电源设计的各种元器件介绍及作用设计并不是如想象中那么简单，特别是对刚接触开关电源研发的人来说，它的外围就很复杂，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。
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。
电子元器件的选型与用途分析
电子元器件的选型与用途分析随着科技的发展，电子元器件的选择和应用越来越重要。
在电子设备的设计和制造中，选择合适的电子元器件是至关重要的。
在这篇文章中，我们将讨论如何选择电子元器件以及它们在不同的应用中的用途和特点。
一、电子元器件的种类电子元器件是电路中的基本构成部分，它是指电子技术所需要的各种元器件。
根据其功能，电子元器件可以分为源件、受控元件和功能元件三类。
1.源件源件的作用是作为电路信号的源头，提供控制信号或功率的输入。
包括二极管、晶体管、集成电路等。
2.受控元件受控元件是电路中可以通过外部信号控制其工作状态的元器件。
包括三极管、场效应管、继电器等。
3.功能元件功能元件是完成特定功能的元器件，包括电容、电感、电阻、变压器等。
二、电子元器件的选型1.电子元器件的参数在选择电子元器件时，需要了解电子元器件的参数。
这些参数包括：电压、电流、功率、频率、容量、电感、电阻等。
根据电子元器件的工作环境和工作条件，我们可以选择适合的电子元器件。
2.电子元器件的品质和性价比在选择电子元器件时，需要考虑其品质和性价比。
品质好的元器件可能价格昂贵，但相对来说也更可靠，更耐用，同时也更能防止短路、过载等问题。
3.待选电子元器件的多样性在选择电子元器件方面，需要根据电子元器件的功能和特点选择不同的型号。
例如，如果需要选择一个电阻器，可以选择不同阻值、不同容差、不同功率的电阻器。
在某些特殊环境下，我们还需要选择经过氧化铝、有机硅等特殊处理的电阻器。
三、电子元器件的用途分析1.电源电路在电源电路中，电子元器件的选型和应用非常重要。
例如，在直流电源电路中，我们需要使用稳压器、大电容电解电容、大功率空心电感等组成稳压器电源。
在开关电源中，我们则需要选择功率较大的 MOSFET 来控制开关。
2.射频电路射频电路是无线电通信的一部分。
在射频电路中，我们需要考虑信号的追踪和降噪处理。
例如，在无线电通信场景中，我们需要使用高精度的电阻、电容等元器件来提高信号的精确度。
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。
开关电源中NTC的选取
开关电源中NTC的选取————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：NTC负温度系数热敏电阻专业术语零功率电阻值RT（Ω）RT指在规定温度T 时，采用引起电阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计的测量功率测得的电阻值。
电阻值和温度变化的关系式为：RT = RN expB(1/T – 1/TN)RT ：在温度T （K ）时的NTC 热敏电阻阻值。
RN ：在额定温度TN （K ）时的NTC 热敏电阻阻值。
T ：规定温度（K ）。
B ：NTC 热敏电阻的材料常数，又叫热敏指数。
exp ：以自然数e 为底的指数（e = 2.71828 …）。
该关系式是经验公式，只在额定温度TN 或额定电阻阻值RN 的有限范围内才具有一定的精确度，因为材料常数 B 本身也是温度T 的函数。
额定零功率电阻值R25 （Ω）根据国标规定，额定零功率电阻值是NTC 热敏电阻在基准温度25 ℃时测得的电阻值R25，这个电阻值就是NTC 热敏电阻的标称电阻值。
通常所说NTC 热敏电阻多少阻值，亦指该值。
材料常数（热敏指数）B 值（K ）B 值被定义为：RT1 ：温度T1 （K ）时的零功率电阻值。
RT2 ：温度T2 （K ）时的零功率电阻值。
T1，T2 ：两个被指定的温度（K ）。
对于常用的NTC 热敏电阻，B 值范围一般在2000K ～6000K 之间。
零功率电阻温度系数（αT ）在规定温度下，NTC 热敏电阻零动功率电阻值的相对变化与引起该变化的温度变化值之比值。
αT ：温度T （K ）时的零功率电阻温度系数。
RT ：温度T （K ）时的零功率电阻值。
T ：温度（T ）。
B ：材料常数。
耗散系数（δ）在规定环境温度下，NTC 热敏电阻耗散系数是电阻中耗散的功率变化与电阻体相应的温度变化之比值。
δ：NTC 热敏电阻耗散系数，（mW/ K ）。
开关电源中的磁性元
根据电源转换需求，设计变压器 的线圈匝数、绕组方式、铁芯尺 寸等参数，以实现电压和电流的
转换。
电感器设计
根据滤波和储能需求，设计电感器 的线圈匝数、绕组方式、磁芯尺寸 等参数，以实现电流的滤波和储能。
互感器设计
根据信号传输需求，设计互感器的 线圈匝数、绕组方式、磁芯尺寸等 参数，以实现电压和电流的测量和 传输。
磁性元件面临的挑战
高温环境
随着开关电源工作温度的升高，磁性元件需要具备更高的耐热性能 和稳定性，防止高温下性能下降或失效。
电磁干扰
开关电源中的磁性元件会产生电磁干扰，对周围电路和设备产生影 响，需要采取有效的电磁屏蔽和噪声抑制措施。
可靠性问题
在高频、高温和复杂环境下，磁性元件的可靠性面临挑战，需要加 强元件的材料、结构和工艺等方面的研究。
感谢您的观看
未来磁性元件的研究方向
新材料研究
探索新型的磁性材料，如纳米材料、高磁导率材 料等，以提高磁性元件的性能和适应性。
集成化研究
研究磁性元件的集成化技术，实现多功能的集成 和优化，提高开关电源的整体性能。
智能化研究
研究磁性元件的智能化技术，实现自适应调节和 控制，提高开关电源的智能化水平。
THANKS FOR WATCHING
在开关电源中，磁性元件通常用于实现电压和电流的转换、储能和控制等功能，是开关电源的重要组成部分。
磁性元件的种类
变压器
用于实现电压和电流的转换，通常由两个或多个线圈 绕在磁芯上组成。
电感器
用于实现储能和控制，通常由线圈绕在磁芯上组成。
磁性材料
用于制造磁芯，常用的磁性材料有铁氧体、钕铁硼等。
磁性元件在开关电源中的作用
磁性元件的热设计
开关电源保险丝的选择与计算
开关电源保险丝的选择与计算摘要：I.引言- 介绍开关电源保险丝的概念与作用II.开关电源保险丝的选择- 电流额定值的确定- 电压额定值的确定- 熔断特性的选择III.开关电源保险丝的计算- 电流计算- 电压计算- 熔断时间计算IV.结论- 总结开关电源保险丝的选择与计算方法正文：开关电源保险丝是一种用于保护电路的安全元件，当电路中的电流超过其额定电流时，保险丝会熔断，切断电路，从而防止电路过载和短路，保护电器设备和人身安全。
在开关电源中，保险丝的选择与计算尤为重要，以下将详细介绍开关电源保险丝的选择与计算方法。
首先，我们需要选择合适的电流额定值。
电流额定值应略大于开关电源的最大正常运行电流，以确保在正常工作条件下保险丝不会熔断。
同时，电流额定值应小于或等于开关电源的最大过载电流，以保证在短时间内过载情况下保险丝能迅速熔断。
其次，选择合适的电压额定值。
电压额定值应略大于开关电源的最大输入电压，以防止因电压波动导致的保险丝熔断。
同时，电压额定值应小于或等于开关电源的最大输出电压，以确保在正常工作条件下保险丝不会因电压过高而熔断。
最后，选择合适的熔断特性。
根据电路的特性和对熔断速度的要求，选择快速熔断、慢速熔断或延时熔断等不同类型的保险丝。
在选择合适的保险丝后，我们可以根据保险丝的额定电流、额定电压和熔断特性进行计算。
首先，进行电流计算。
根据开关电源的最大正常运行电流和最大过载电流，计算出所需的电流额定值。
其次，进行电压计算。
根据开关电源的最大输入电压和最大输出电压，计算出所需的电压额定值。
最后，进行熔断时间计算。
根据电路的工作频率和保险丝的熔断特性，计算出保险丝在过载或短路情况下的熔断时间。
总之，开关电源保险丝的选择与计算涉及到电流额定值、电压额定值和熔断特性的选择，以及电流、电压和熔断时间的计算。
开关电源设计中功率元件的正确选择与安装
障 ，明显 是设 计失 误 造成 。而 这种 失误 恰恰 又是 出现在通 常认 为最不 易 出故 障之处 。 为设计 一 个 品质优 良
的 开 关 电 源 ，吸 取 这 些 失 败 的 经 验 是 很 重 要 的 。
意义。
关 键 词 ：开 关 电源 ；功 率 元件 ； 电阻 ；电 容 中 图 分 类 号 ：Ｔ ６ ５ Ｎ ０ 文 献 标 识 码 ：Ａ
开 关 电源称 ２ ｋ ｚ ０ Ｈ 革命 （ 由于 功率 场效应 管 性能 改进 ，现在 的开 关工作 频 率 已远 高 于 ２ ｋ ｚ ， 由于重 ０Ｈ） 量 轻 、体 积小 、价 格低 、变换 效 率 高 ，今 天 ，几 乎 在 所 有 的使 用 直 流 电 源 的场 合 取 代 了工 频 变 压 器 稳 压
故 障率仅 为 ５ ％。 因而 可 以认 为是某 种偶 然 因素 引起 的 ，并 非设计 失误 产 生 。
： 墨 量 晶散 ． 詈 ！ 二 管器 ： “ 量 ．壳 ．薯 一势 体
ｒＨ ｓ Ｏ＾
结／ 壳 壳／ 散热器 散热器／ 环境 《
ｌ． Ｏ
ｌ 寞 气 楚薅
ｐ
３ １ 功 率 ｂ Ｓ管 ． ｌ Ｏ
半 导体 元件对 温 度最敏 感 ，因此人 们对 它 的散热 条件 与结温 的关 系作 了详 尽 的研究 ，图 ２是关 于热 阻
的 等效 电路模 型 。
Ｒｅ＾ Ｒｅ Ｊ Ｊ ｃ＋Ｒｅｓ＋Ｒｅ＾ ｃ ｓ ＝ ／ ．Ｔ２ Ｗ ｃｎ
图 ３是 散热 器热 阻 Ｒ与散 热器 体积 和空 气流 速之 间 的关系 。使用这 些 理论 ，在 实 际设计 的产 品 中可靠性 问 题 已得 到较 好 的解 决 。从 表 １中可 见被 剖析 的 ２ ０个开 关 电源 中属于功 率 ｂＯ ｌＳ管损坏 发生 的故 障 只有 １ ， 个
开关电源mos管耐压选型原则
开关电源mos管耐压选型原则开关电源是现代电子设备中常用的一种电源形式，它通过不断开关电流来实现稳定的输出电压。
而MOS管是实现开关电源的核心元件之一，所以如何选型合适的MOS管对于开关电源的性能是非常重要的。
下面我们将介绍开关电源MOS管耐压选型的原则。
首先，耐压是选型MOS管时的一个重要指标。
耐压是指MOS管能够承受的最大电压。
在开关电源中，输入电压经过变压器和整流电路的处理后，会转化为直流电压并供给给MOS管。
所以选型时要根据开关电源的输入电压来确定MOS管的耐压等级，以确保MOS管能够正常工作并具有较高的安全性。
其次，功率损耗也是选型MOS管时需要考虑的因素之一。
在开关电源中，MOS管会频繁地开关，开关的过程中会有一定的功率损耗。
因此，在选型MOS管时，需要根据开关电源的设计功率来确定MOS管的额定功率，以确保MOS管能够承受开关过程中的功率损耗，并保持良好的热稳定性。
另外，导通电阻也是MOS管选型的重要指标之一。
导通电阻是指MOS管在导通状态下的电阻大小。
导通电阻直接影响到MOS管的电流承载能力和开关速度。
一般而言，导通电阻越小，MOS管的电流承载能力越强，开关速度也越快。
因此，在选型时需要考虑开关电源的负载电流和开关速度的要求，并选择具有合适导通电阻的MOS管。
此外，过压保护也是选型时需要考虑的因素之一。
过压保护是指当开关电源的输出电压超出设定范围时，MOS管能够及时切断电流，保护其他电子元件不受损坏。
因此，在选型时需要选择具有过压保护功能的MOS管，以提高开关电源的安全性和稳定性。
综上所述，开关电源MOS管耐压选型的原则主要包括耐压、功率损耗、导通电阻和过压保护等方面。
在具体选型时，需要根据开关电源的输入电压、设计功率、负载电流、开关速度和过压保护等要求，选择具有合适参数的MOS管，以确保开关电源的正常工作和稳定性。
如何为开关电源选择合适的电感完整版
如何为开关电源选择合适的电感中心议题：电感的特点降压型开关电源的电感选择升压型开关电源的电感选择解决方案：计算降压型开关电源的电感值计算升压型开关电源的电感值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×I212.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/dt2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;从图1可以看出,流过开关电源电感器的电流由交流和直流两种分量组成,因为交流分量具有较高的频率,所以它会通过输出电容流入地,产生相应的输出纹波电压dv=di×RESR;这个纹波电压应尽可能低,以免影响电源系统的正常操作,一般要求峰峰值为10mV~500mV;纹波电流的大小同样会影响电感器和输出电容的尺寸,纹波电流一般设定为最大输出电流的10%~30%,因此对降压型电源来说,流过电感的电流峰值比电源输出电流大5%~15%;降压型开关电源的电感选择为降压型开关电源选择电感器时,需要确定最大输入电压、输出电压、电源开关频率、最大纹波电流、占空比;下面以图2为例说明降压型开关电源电感值的计算,首先假设开关频率为300kHz、输入电压范围12V±10%、输出电流为1A、最大纹波电流300mA;最大输入电压值为13.2V,对应的占空比为：D＝Vo/Vi＝5/13.2＝0.3793其中,Vo为输出电压、Vi为输出电压;当开关管导通时,电感器上的电压为：V＝Vi－Vo＝8.2V4当开关管关断时,电感器上的电压为：V＝-Vo－Vd＝-5.3V5dt＝D/F6把公式2/3/6代入公式2得出：升压型开关电源的电感选择对于升压型开关电源的电感值计算,除了占空比与电感电压的关系式有所改变外,其它过程跟降压型开关电源的计算方式一样;以图3为例进行计算,假设开关频率为300kHz、输入电压范围5V±10%、输出电流为500mA、效率为80%,则最大纹波电流为450mA,对应的占空比为：D＝1－Vi/Vo＝1－5.5/12＝0.5427D=1-23.76/36=34%当开关管导通时,电感器上的电压为：V＝Vi＝5.5V823.76当开关管关断时,电感器上的电压为：V＝Vo＋Vd－Vi＝6.8V912.54把公式6/7/8代入公式2得出：359uH最大纹波电流为0.542的情况下161.568uH最大纹波电流为1A的情况下请注意,升压电源与降压电源不同,前者的负载电流并不是一直由电感电流提供;当开关管导通时,电感电流经过开关管流入地,而负载电流由输出电容提供,因此输出电容必须有足够大的储能容量来提供这一期间负载所需的电流;但在开关管关断期间,流经电感的电流除了提供给负载,还给输出电容充电;一般而言,电感值变大,输出纹波会变小,但电源的动态响应也会相应变差,所以电感值的选取可以根据电路的具体应用要求来调整以达到最理想效果;开关频率的提高可以让电感值变小,从而让电感的物理尺寸变小,节省电路板空间,因此目前的开关电源有往高频发展的趋势,以适应电子产品的体积越来越小的要求。
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。
反激式开关电源变压器设计
反激式开关电源变压器设计一、设计原理反激式开关电源变压器基于开关电源的工作原理，利用开关元件（开关管或者MOS管）、变压器、滤波电容和反激电容等组成。
其基本原理为：输入交流电经过整流滤波得到直流电压，然后由开关元件进行开关控制，将直流电压通过变压器变换为所需的输出直流电压，最后通过滤波电容输出稳定的直流电压。
二、关键技术1.变压器设计：反激式开关电源变压器的设计是整个电源设计中最为关键的部分。
在设计变压器时，要考虑输出功率、输入电压范围、输出电压等参数。
通常采用环型铁芯、锥形铁芯或者斜式铁芯，以减小漏电感和磁性损耗，提高效率。
同时，在设计过程中还要考虑绕组的匝数、电流和绝缘等级等方面的因素。
2.开关元件选择：开关元件是实现能量转换和控制的关键部分。
常用的开关元件有开关管、MOS管等。
选择合适的开关元件需要综合考虑电源输出功率、开关频率、开关速度、导通压降以及温升等因素。
3.控制电路设计：控制电路主要负责控制开关元件的导通和关断。
常见的控制电路有单片机控制和集成电路控制两种。
单片机控制的优点是灵活性高、可编程性强，但需要额外增加单片机等硬件，造成成本增加；集成电路控制则更简单，但灵活性较差。
三、注意事项1.确保变压器设计合理：变压器设计要保证核心材料的选取合理，应该选择磁性能好、耐高温的材料。
此外，变压器的绕组要均匀绝缘，并合理设计匝数，以减小漏电感和损耗。
2.开关元件的选择要合适：开关元件选择要根据实际工作条件来确定，如输出功率、输入电压范围、输入电流等。
3.控制电路设计要稳定可靠：控制电路要设计稳定可靠，能够保证开关元件的正常工作。
如果选用单片机控制，还需考虑保护电路的设计，以避免过电流和过压等问题。
4.散热设计要合理：反激式开关电源在工作过程中会产生较多的热量，因此散热设计要合理。
可以采用散热片、散热风扇等降低温度。
总结：反激式开关电源变压器的设计涉及变压器设计、开关元件选择和控制电路设计等多个方面。
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能够将电源输入的直流电转换为经过开关管开关调制后的高频方波电流输出的电源。
开关电源中常使用到的磁性元器件包括变压器、电感器、磁环和补偿电感等。
本文将分别介绍这些磁性元器件的分布参数，包括互感系数、漏感系数、品质因数和饱和电感等。
1.变压器：变压器是开关电源中最常见的磁性元器件之一，其主要用于实现电压变换、隔离和电流控制等功能。
变压器的互感系数（k）是衡量一组线圈中能够转移能量的比例，k的范围通常在0.8到1之间。
当变压器的一端开路时，另一端的电流不能完全传导到另一线圈，形成了漏感。
漏感系数（k_m）是分析变压器性能的重要参数，其数值范围一般在0.03到0.3之间。
同时，变压器的品质因数（Q）是描述其在工作频率下的能量传输效率的指标，其数值越大，表示能量传输越高效。
2.电感器：电感器是通过感应磁场来储存和释放电能的元件。
开关电源中使用到的电感器主要包括电感线圈、磁环和电感峰值等。
电感线圈的主要参数是饱和电感（L_s）和功率损耗（R_s）。
饱和电感是在给定电流下，电感线圈中储存的能量的最大值。
功率损耗是电感器在工作时由于电阻而产生的能量损耗。
磁环是一种通过改变线圈的电流来调整电感器参数的设备。
3.磁环：磁环是用于储存和调整磁场能量的一种磁性材料。
在开关电源中，磁环主要用于调整电感器的感应能量。
磁环的厚度、面积和抗磁饱和能力等是影响其性能的重要参数。
4.补偿电感：开关电源中的补偿电感用于实现对电源端电感的变化进行补偿，从而提高系统的稳定性和效率。
补偿电感的主要参数是补偿比（R_c），它是补偿电感的导磁性能与电源端电感的比值。
当补偿比为1时，表示补偿电感和电源端电感的导磁性能相等。
综上所述，开关电源中的磁性元器件包括变压器、电感器、磁环和补偿电感等，它们都具有不同的分布参数。
了解和掌握这些分布参数有助于正确选择磁性元器件，优化开关电源的性能和效率。
开关电源硬件电路设计计算及选择
开关电源硬件电路设计计算及选择开关电源是一种将交流电转换为直流电的电源装置，由于其高效率和较小的尺寸，开关电源被广泛应用于各种电子设备中。
在进行开关电源硬件电路设计计算和选择时，需要考虑多个因素，包括输入电压范围、输出电压和电流需求、功率需求、保护措施、滤波电路设计等。
下面将详细介绍开关电源硬件电路设计计算和选择过程。
首先，需要考虑的是输入电压范围。
开关电源一般可以支持宽范围的输入电压，通常为85V-265V。
根据实际需求，选择适合的输入电压范围，并确保电路能够稳定工作。
接下来，需要确定输出电压和电流需求。
根据应用需求，确定开关电源的输出电压和电流需求，这取决于所供电设备的要求。
通常，可以通过使用开关电源芯片进行调节，来获得所需的输出电压和电流。
然后，需要考虑功率需求。
功率是开关电源设计中一个重要的参数，它决定了开关电源的输出能力。
根据实际应用，确定所需的功率，并选择具有足够能力的电源。
此外，还需要考虑保护措施。
开关电源需要在输入和输出端添加适当的保护电路，以确保电源和所供电设备的安全。
常见的保护措施包括过压保护、过流保护、过热保护和短路保护等。
在硬件电路设计中，滤波电路也是一个重要的部分。
开关电源的输出会带有高频噪声，需要通过滤波电路进行滤波，以获得稳定的直流输出。
常见的滤波电路包括电容滤波和电感滤波。
最后，还需要考虑开关电源的可靠性和成本。
选择合适的元器件和设计方案，以确保电源的可靠性和稳定性。
同时，还需要考虑成本因素，选择性价比较高的元器件和解决方案。
综上所述，开关电源硬件电路设计计算和选择需要考虑多个因素，包括输入电压范围、输出电压和电流需求、功率需求、保护措施、滤波电路设计等。
通过合理选择和设计，可以满足不同应用的需求，并获得稳定可靠的开关电源。
开关电源 ntc热敏电阻选型要点
开关电源 ntc热敏电阻选型要点下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!在开关电源设计中，ntc热敏电阻（Negative Temperature Coefficient Thermistor）是广泛应用的元器件之一。
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。
开关电源变压器设计与材料选择
I out
漏磁通存储的磁场能量
Vout
E B2 dV
B2 dV B2 dV
V
Vcore core
Vwin air
一般情况下， core 10n 本相当
所以可以简略认为
ELk
B2
dV
Vwin air
air H 2dV
Vwin
漏感的估算
AP 2932.8 4117.8 7305.4 10143 13604.5 24899.7 41800
铁心规格 RM10/I RM12/I RM14/I RM4/I RM5/I RM6S/I RM7/I RM8/I
变压器
m
Vin
Lk
I out Vout
跟据法拉第定律:
d Vin dt (Np (m Lk ))
Vout
d dt
(Ns (m ))
m Lk
Vout n Ns
Vin
Np
变压器电流关系
楞次定律---变压器的电流关系
楞次定律 导体
变化磁场
变化磁场在闭合回路中 产生的感生电流
i
描述:闭合回路中感应电流的方向，总是 使得它所激发的磁场来”阻碍”引起感应 电流的磁通量的变化
不同特性的铁氧体材质
常规的低频材料
飞磁的常规,高饱,低温和高温低频材料
常规的高频材料
高温 高饱
低温
常规3C96
TDK低频宽温材料PC95对比
选择磁心的形状
常用铁心形状A
EE
ER,EC,ETD
EFD PQ
RM
形状分 类
特点
适用情况
EE,ER,E C,ETD
常规铁心,价格低 廉,窗口面积大, 大功率时易作安 规.
- 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)。
电容电路中电流
电容存储的能量
t t
dQ dU i C dt dt
U du 1 W uidt uC dt Cudu CU 2 (J) 0 0 0 dt 2
电容电压不能突变，P＝W/T
正弦交流(u=Umsint)电路中的电容
i C du 2U 2U 2CUcost cost cost I msin( t / 2 ) dt 1 / C Xc
式中
1 XC C
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
5
电阻(4)-电阻的使用
• 普通负载电阻 功率：选择额定功率比实际电路功率大1倍。 直流负载： P=U2/R 开关电路：P=DU2/R或P=I2R 缓冲电路： P=fCU2
电压：只用额定电压一半 数值和公差:一般要求不严格，由电路决定，防失控 电阻（最大电阻值）。
定时电阻：精度高，温度系数小。（选大电 阻）
C
A 0 r A
d d ＝ 0 r
r A r A 6 8.85 10 F 36d d
ε0 =8.85×10-12F/m(1×10-9/36π)
A－极板面积（m2); d－极板间距离（m)
通常电容器名称是以介质材料来命名的
13
表1 一些材料的相对介电常数 材料 εr 材料 εr 空气 1.0 橡胶 2.7 蒸馏水 8.0 云母 6~7.5 腊纸 4.3 玻璃 5.5~8 矿物油 2.2 陶瓷 5.8 尼龙 3.55 氧化铝 7.5~10 聚酯薄膜 3.1 导热硅脂 3.9~4.3 人造云母 5.2 聚四氟乙烯 1.8~2.2
开关电源中元件选择
1
主要内容
• • • • • • 电阻器 电容器 光耦 运算放大器 比较器 保险丝
2
电阻器 (1)-基本知识
• 定义：R＝U/I • 电阻器类型：
l l R A A
碳质电阻，碳膜电阻，金属化电阻，金属氧化膜 电阻，贴片电阻，线绕电阻，温度电阻（NTC， PTC），取样电阻，压敏电阻等. • 电阻值与公差电阻值与公差
9
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 护电压与击穿电压接近，应选择较小残压比的 MOV。 10 • 避雷
• 可变电阻：功率注意限制电流；电位器 可靠性差。 • 限流电阻：限制启动电容充电电流－采 用线绕电阻； • NTC，PTC－限流和温度补偿 • 降压电阻：贴片电阻－注意电压定额， 和最大电阻值<1MΩ－一般PCB上最大电 阻值。
8
电阻(7)-电阻的使用电阻
• 压敏电阻MOV 特性：类似稳压管双向击穿特性 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） 。
电阻标称值按10进对数分割，根据公差不同分为E48，E24 ，E12和E6等。公差为1%，5%，10%和20% 等。以5%为 例，E24的标称值为
1, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.8, 2.0, 2.2, 2.4, 2.7, 3.0, 3.3, 3.9, 4.3, 4.7, 5.1, 5.6, 6.2, 6.8, 7.5, 8.2, 9.1 3
由两块导体极板，中间隔离有 不同的电介质（绝缘体）组成 。其符号如图（b)所示。
充电：当两个端子接到电源
时，电源正极将相连极板电子 吸走，留下正电荷；而负极向 另一极板同时送人相等电子。 在外电路形成电流。直到极板 电压等于极板两端电压。
12
定义：
Q CU
或
Q C U
电容量与结构和介质有关：
6
电阻(5)-电阻的使用
• 取样电阻 电压取样：至少1个采用10kΩ，同类电阻， 如果要求输出电压精度高，应当选择高精 度。 电流取样：无感电阻－双线反绕线绕电阻 ，四端电阻；分流器，康铜丝，金属化电 阻多个并联。PCB铜皮线（过流检测） 35μm
l R 0.5 mΩ d
7
电阻(6)-电阻的使用电阻
电阻 (2)－定额
• 定额 标称值-不能任意取 额定功率P＝I2R, I－有效值。实际上还 是允许温升决定功率损耗。例如线绕电 阻可达270˚C 额定电压：与电阻尺寸和绝缘有关。例 如使用贴片电阻由300V直流提供辅助 电源，不能使用一个温度系数
• 电阻的温度系数 碳膜电阻 350～1350ppm*/C 金属膜电阻 25～100ppm/C 金属氧化膜电阻 100~300 ppm/C 线绕电阻 （镍铬）25~100 ppm/C 贴片电阻 100~200 ppm/C 水泥线绕电阻 20~300 ppm/C 铜导线电阻 4260 ppm/C 康铜 近似为零
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
11
一、电容器的基本原理
结构 ：电容器的基本结构是