开关电源中元件选择
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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
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
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
• 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） 。
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
电阻源自文库 (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
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：
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
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
14
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
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，不能使用一个电阻降压等等。
4
电阻(3)－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
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）
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
式中
1 XC C
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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
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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
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电阻(6)-电阻的使用电阻
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
• 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。
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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） 。
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
电阻源自文库 (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
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：
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
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
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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
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，不能使用一个电阻降压等等。
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电阻(3)－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
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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）