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文章詳情
各元器件在開(kāi)關(guān)電源中的命名與用途
日期:2024-06-26 11:06
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摘要:開(kāi)關(guān)電源的外圍電路非常復雜,使用的元器件種類(lèi)也比較繁多,性能各異。要想設計出性能高的開(kāi)關(guān)電源就必須弄懂、弄通開(kāi)關(guān)電源中各元器件的類(lèi)型及主要功能。開(kāi)關(guān)電源的外圍電路中使用的元器件大致可分為通用元器件、特種元器件兩大類(lèi)。
?
電阻器的名稱(chēng)及作用
1:取樣電阻
構成輸出電壓的取樣電路,將取樣電壓送至反饋電路;
2:均壓電阻
在開(kāi)關(guān)電源的對稱(chēng)直流輸入電路中起到均壓作用,亦稱(chēng)平衡電阻;
3:分壓電阻
構成電阻分壓器;
4:泄放電阻
斷電時(shí)可將電磁干擾(EMI)濾波器中電容器存儲的電荷泄放掉;
5:限流...
開(kāi)關(guān)電源的外圍電路非常復雜,使用的元器件種類(lèi)也比較繁多,性能各異。要想設計出性能高的開(kāi)關(guān)電源就必須弄懂、弄通開(kāi)關(guān)電源中各元器件的類(lèi)型及主要功能。開(kāi)關(guān)電源的外圍電路中使用的元器件大致可分為通用元器件、特種元器件兩大類(lèi)。
?
電阻器的名稱(chēng)及作用
1:取樣電阻
構成輸出電壓的取樣電路,將取樣電壓送至反饋電路;
2:均壓電阻
在開(kāi)關(guān)電源的對稱(chēng)直流輸入電路中起到均壓作用,亦稱(chēng)平衡電阻;
3:分壓電阻
構成電阻分壓器;
4:泄放電阻
斷電時(shí)可將電磁干擾(EMI)濾波器中電容器存儲的電荷泄放掉;
5:限流電阻
起限流保護作用,如用作穩壓管、光耦合器及輸入濾波電容的限流電阻;
6:電流檢測電阻
與過(guò)電流保護電路配套使用,用于限制開(kāi)關(guān)電源的輸出電流極限;
7:分流電阻
給電流提供旁路;
8:負載電阻
開(kāi)關(guān)電源的負載電阻(含等效負載電阻);
9:*小負載電阻
為維持開(kāi)關(guān)電源正常工作所需要的*小負載電阻,可避免因負載開(kāi)路而導致輸出電壓過(guò)高,因為電源IC都有個(gè)*小占空比,所以在電源次級輸出端必須接一個(gè)負載電阻。
10:假負載
有的也把負載電阻(上面圖中的R6)稱(chēng)為假負載。在測試開(kāi)關(guān)電源性能指標時(shí)臨時(shí)接的負載(如電阻絲、水泥電阻);
11:濾波電阻
用作LC型濾波器、RC型濾波器、π型濾波器中的濾波電阻;
12:偏置電阻
給開(kāi)關(guān)電源的控制端提供偏壓,或用來(lái)穩定晶體管的工作點(diǎn);
13:保護電阻
常用于RC型吸收回路或VD、R、C型鉗位保護電路中;
14:頻率補償電阻
例如構成誤差放大器的RC型頻率補償網(wǎng)絡(luò );
15:阻尼電阻
防止電路中出現諧振。
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電容器在開(kāi)關(guān)電源中的名稱(chēng)及作用
1:濾波電容
構成輸入濾波器、輸出濾波器等;
2:耦合電容
亦稱(chēng)隔直電容,其作用時(shí)隔斷直流信號,只讓交流信號通過(guò);
3:退藕電容
例如電源退藕電容,可防止產(chǎn)生自激振蕩;
4:軟啟動(dòng)電容
構成軟啟動(dòng)電路,在軟啟動(dòng)過(guò)程中使輸出電壓和輸出電流緩慢地建立起來(lái);
5:補償電容
構成RC型頻率補償網(wǎng)絡(luò );
6:加速電容
用于提高晶體管的開(kāi)關(guān)速度;
7:振蕩電容
可構成RC型、LC型振蕩器;
8:微分電容
構成微分電路,獲得尖脈沖;
9:自舉電容
用于提升輸入級的電源電壓,亦可構成電壓前饋電路;
10:延時(shí)電容
與電阻構成RC型延時(shí)電路;
11:儲能電容
例如極性反轉式DC/DC變換器中的泵電容;
12:移相電容
構成移相電路;
13:倍壓電容
與二極管構成倍壓整流電路;
14:消噪電容
用于濾除電路中的噪聲干擾;
15:中和電容
消除放大器的自激振蕩;
16:抑制干擾的電容器
在EMI濾波器中,可分別濾除串模和共模干擾;
17:**電容
含X電容和Y電容;
18:X電容
能濾除由一次繞組、二次繞組耦合電容器產(chǎn)生的共模干擾,可為從一次側耦合到二次側的干擾電流提供回流路徑,防止該電流通過(guò)二次側耦合到大地;
19:Y電容
能濾除電網(wǎng)之間串模干擾,常用于EMI濾波器中。
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電感器在開(kāi)關(guān)電源中的名稱(chēng)及作用
1:濾波電感
構成LC型濾波器;
2:儲能電感
常用于降壓式或升壓式DC/DC變換器電路中;
3:振蕩電感
構成LC型振蕩器;
4:共模電感
亦稱(chēng)共模扼流圈,常用于EMI濾波器中,對共模干擾起到抑制作用;
5:串模電感
亦稱(chēng)串模扼流圈,它采用單繞組結構,一般串聯(lián)在開(kāi)關(guān)電源的輸入電路中;
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變壓器在開(kāi)關(guān)電源中的名稱(chēng)及作用
1:工頻變壓器
對交流電源進(jìn)行變壓與隔離,再經(jīng)過(guò)整流濾波后給DC/DC變換器(即開(kāi)關(guān)穩壓器)供電;
2:高頻變壓器
對高頻電源進(jìn)行儲能、變壓和隔離,適用于無(wú)工頻變壓器的開(kāi)關(guān)電源中;
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二極管在開(kāi)關(guān)電源中的名稱(chēng)及作用
1:整流二極管
低頻整流、高頻整流;
2:續流二極管
常用于降壓式DC/DC變換器中;若在繼電器、電機等的繞組兩端并聯(lián)續流二極管,即可為反電動(dòng)勢提供泄放回路,避免損壞驅動(dòng)管;
3:鉗位二極管
構成VD、R、C型鉗位電路,吸收尖峰電壓,對MOSFET功率場(chǎng)效應管起保護作用;
4:阻塞二極管
鉗位保護電路中的二極管,亦稱(chēng)為阻尼二極管;
5:保護二極管
用于半波整流電路中,在負半周時(shí)給交流電提供回路;
6:隔離二極管
可實(shí)現信號隔離;
7:抗飽和二極管
將二極管串聯(lián)在功率開(kāi)關(guān)管的基極上,可降低功率開(kāi)關(guān)管的飽和深度,提高關(guān)斷速度。
8:快恢復二極管(FRD)
快恢復二極管的反向恢復時(shí)間trr一般為幾百納秒,正向壓降為0.6-0.7V,正向電流為幾安培至幾千安培,反向峰值電壓可達幾百伏至幾千伏,可用作開(kāi)關(guān)電源中的輸出整流管、一次鉗位保護電路中的阻塞二極管。
9:超快恢復二極管(SRD)
超快恢復二極管則是在快速恢復二極管基礎上發(fā)展而成的,其反向恢復電荷進(jìn)一步減小,trr值可低至幾十納秒,可用作輸出整流管、阻塞二極管,反饋電路中的整流管。
10:肖特基二極管(SBD)
全稱(chēng)為肖特基勢壘二極管,它屬于低壓、低功耗、大電流、超高速半導體功率器件,其反向恢復時(shí)間可小到幾納秒,正向導通壓降僅為0.4v左右,整流電流可達幾十安培到幾百安培。特別適合做低壓輸出電路中的整流管、續流二極管。
11:瞬變電壓抑制(TVS)
亦稱(chēng)瞬態(tài)電壓抑制器,其響應速度極快、鉗位電壓穩定,是一種新型過(guò)壓保護器件,可用來(lái)保護開(kāi)關(guān)電源集成電路、MOS功率器件以及其他對電壓敏感的半導體器件。
12:雙向觸發(fā)二極管(DIAC)
亦稱(chēng)二端交流器件,常與晶閘管配套使用,構成過(guò)壓保護電路。
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其他器件
1:整流橋(BR)
將交流電壓變成脈動(dòng)直流電壓,送至濾波器。整流橋可由4只整流二極管構成,亦可采用成品鎮流橋。
2:穩壓管
構成簡(jiǎn)易穩壓電路
接在開(kāi)關(guān)電源的輸出端,用于穩點(diǎn)空載時(shí)的輸出電壓
由穩壓管、快恢復二極管和阻容元件構成一次側鉗位保護電路構成過(guò)壓保護電路
用作PWM調制器的功率開(kāi)關(guān)管
構成恒壓/恒流輸出式開(kāi)關(guān)電源的電壓控制環(huán)和電流控制環(huán)
構成截流輸出型開(kāi)關(guān)電源的截流控制環(huán)
構成開(kāi)關(guān)穩壓器的通\斷控制、欠電壓保護、過(guò)電壓保護、過(guò)電流保護等電路
3:場(chǎng)效應晶體管(MOSFET)
用作PWM調制器或開(kāi)關(guān)穩壓控制器的功率開(kāi)關(guān)管
4:絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)
用作PWM調制器的功率開(kāi)關(guān)管
5:運算放大器
構成外部誤差放大器、電壓控制環(huán)和電流控制環(huán)
6:晶閘管
單向晶閘管(SCR)
與雙向觸發(fā)二極管配套使用,構成過(guò)壓保護電路
雙向晶閘管(TRIAC)
可構成交流側的過(guò)壓保護電路
7:特種電阻
熔斷電阻器(FR)
熔斷電阻器亦稱(chēng)保險電阻或可熔斷電阻器,它兼有熔斷器和電阻器的功能,熔斷電流從幾十毫安到幾安培,熔斷時(shí)間為幾秒到幾十秒。
自恢復熔絲管(RF)
亦稱(chēng)自恢復保險絲,能自行恢復,反復使用,不需要維修。
軟啟動(dòng)電阻
它屬于負溫度系數熱敏電阻(NTCR),其特點(diǎn)是標稱(chēng)阻值極低(僅為1-47歐)、額定功率高(10-500w)、工作電流大(1-10A),適合做開(kāi)關(guān)電源的啟動(dòng)保護器件。
壓敏電阻器(VSR)
工作電壓范圍寬(6-3000v,分若干擋),對過(guò)電壓脈沖響應速度快(幾納秒少至幾十納秒),耐沖擊電流能力很強(可達100A-20KA),漏電流?。ǖ陀趲孜仓翈资玻?,電阻溫度系數低(小于0.05%/C),價(jià)格低廉??蓸嫵呻妷罕Wo電路、防雷擊保護電路、消除火花電路、浪涌電壓吸收回路等。
數字電位器(DCP)
與可調式開(kāi)關(guān)穩壓器配套使用,構成可編程開(kāi)關(guān)穩壓器。
8:光電耦合器
線(xiàn)性光耦合器的電流傳輸比(CTR)與直流輸入電流(IF)的特性曲線(xiàn)具有良好的線(xiàn)性度。在傳輸小信號時(shí),能使輸入輸出呈線(xiàn)性關(guān)系,適合構成精密開(kāi)關(guān)電源中的光耦反饋電路,并實(shí)現二次側與一次側的隔離。
9:濾波器
亦稱(chēng)EMI濾波器,它屬于雙向射頻濾波器,一方面能濾除從交流電源線(xiàn)引入的外部電磁干擾,另一方面還可避免開(kāi)關(guān)電源向外部發(fā)出噪聲干擾,能顯著(zhù)提高開(kāi)關(guān)電源的抗干擾能力,并使之符合電磁兼容(EMC)標準。
10:可調式精密并聯(lián)穩壓器(TL431)
可廣泛用于單片精密開(kāi)關(guān)電源中,還可構成電壓比較器、電源電壓監視器、延時(shí)電路、精密恒流源等。
11:磁珠
管狀、片狀磁珠 以及磁珠陣列
能抑制開(kāi)關(guān)噪聲和尖峰干擾。
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電阻器的名稱(chēng)及作用
1:取樣電阻
構成輸出電壓的取樣電路,將取樣電壓送至反饋電路;
2:均壓電阻
在開(kāi)關(guān)電源的對稱(chēng)直流輸入電路中起到均壓作用,亦稱(chēng)平衡電阻;
3:分壓電阻
構成電阻分壓器;
4:泄放電阻
斷電時(shí)可將電磁干擾(EMI)濾波器中電容器存儲的電荷泄放掉;
5:限流電阻
起限流保護作用,如用作穩壓管、光耦合器及輸入濾波電容的限流電阻;
6:電流檢測電阻
與過(guò)電流保護電路配套使用,用于限制開(kāi)關(guān)電源的輸出電流極限;
7:分流電阻
給電流提供旁路;
8:負載電阻
開(kāi)關(guān)電源的負載電阻(含等效負載電阻);
9:*小負載電阻
為維持開(kāi)關(guān)電源正常工作所需要的*小負載電阻,可避免因負載開(kāi)路而導致輸出電壓過(guò)高,因為電源IC都有個(gè)*小占空比,所以在電源次級輸出端必須接一個(gè)負載電阻。
10:假負載
有的也把負載電阻(上面圖中的R6)稱(chēng)為假負載。在測試開(kāi)關(guān)電源性能指標時(shí)臨時(shí)接的負載(如電阻絲、水泥電阻);
11:濾波電阻
用作LC型濾波器、RC型濾波器、π型濾波器中的濾波電阻;
12:偏置電阻
給開(kāi)關(guān)電源的控制端提供偏壓,或用來(lái)穩定晶體管的工作點(diǎn);
13:保護電阻
常用于RC型吸收回路或VD、R、C型鉗位保護電路中;
14:頻率補償電阻
例如構成誤差放大器的RC型頻率補償網(wǎng)絡(luò );
15:阻尼電阻
防止電路中出現諧振。
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電容器在開(kāi)關(guān)電源中的名稱(chēng)及作用
1:濾波電容
構成輸入濾波器、輸出濾波器等;
2:耦合電容
亦稱(chēng)隔直電容,其作用時(shí)隔斷直流信號,只讓交流信號通過(guò);
3:退藕電容
例如電源退藕電容,可防止產(chǎn)生自激振蕩;
4:軟啟動(dòng)電容
構成軟啟動(dòng)電路,在軟啟動(dòng)過(guò)程中使輸出電壓和輸出電流緩慢地建立起來(lái);
5:補償電容
構成RC型頻率補償網(wǎng)絡(luò );
6:加速電容
用于提高晶體管的開(kāi)關(guān)速度;
7:振蕩電容
可構成RC型、LC型振蕩器;
8:微分電容
構成微分電路,獲得尖脈沖;
9:自舉電容
用于提升輸入級的電源電壓,亦可構成電壓前饋電路;
10:延時(shí)電容
與電阻構成RC型延時(shí)電路;
11:儲能電容
例如極性反轉式DC/DC變換器中的泵電容;
12:移相電容
構成移相電路;
13:倍壓電容
與二極管構成倍壓整流電路;
14:消噪電容
用于濾除電路中的噪聲干擾;
15:中和電容
消除放大器的自激振蕩;
16:抑制干擾的電容器
在EMI濾波器中,可分別濾除串模和共模干擾;
17:**電容
含X電容和Y電容;
18:X電容
能濾除由一次繞組、二次繞組耦合電容器產(chǎn)生的共模干擾,可為從一次側耦合到二次側的干擾電流提供回流路徑,防止該電流通過(guò)二次側耦合到大地;
19:Y電容
能濾除電網(wǎng)之間串模干擾,常用于EMI濾波器中。
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電感器在開(kāi)關(guān)電源中的名稱(chēng)及作用
1:濾波電感
構成LC型濾波器;
2:儲能電感
常用于降壓式或升壓式DC/DC變換器電路中;
3:振蕩電感
構成LC型振蕩器;
4:共模電感
亦稱(chēng)共模扼流圈,常用于EMI濾波器中,對共模干擾起到抑制作用;
5:串模電感
亦稱(chēng)串模扼流圈,它采用單繞組結構,一般串聯(lián)在開(kāi)關(guān)電源的輸入電路中;
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變壓器在開(kāi)關(guān)電源中的名稱(chēng)及作用
1:工頻變壓器
對交流電源進(jìn)行變壓與隔離,再經(jīng)過(guò)整流濾波后給DC/DC變換器(即開(kāi)關(guān)穩壓器)供電;
2:高頻變壓器
對高頻電源進(jìn)行儲能、變壓和隔離,適用于無(wú)工頻變壓器的開(kāi)關(guān)電源中;
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二極管在開(kāi)關(guān)電源中的名稱(chēng)及作用
1:整流二極管
低頻整流、高頻整流;
2:續流二極管
常用于降壓式DC/DC變換器中;若在繼電器、電機等的繞組兩端并聯(lián)續流二極管,即可為反電動(dòng)勢提供泄放回路,避免損壞驅動(dòng)管;
3:鉗位二極管
構成VD、R、C型鉗位電路,吸收尖峰電壓,對MOSFET功率場(chǎng)效應管起保護作用;
4:阻塞二極管
鉗位保護電路中的二極管,亦稱(chēng)為阻尼二極管;
5:保護二極管
用于半波整流電路中,在負半周時(shí)給交流電提供回路;
6:隔離二極管
可實(shí)現信號隔離;
7:抗飽和二極管
將二極管串聯(lián)在功率開(kāi)關(guān)管的基極上,可降低功率開(kāi)關(guān)管的飽和深度,提高關(guān)斷速度。
8:快恢復二極管(FRD)
快恢復二極管的反向恢復時(shí)間trr一般為幾百納秒,正向壓降為0.6-0.7V,正向電流為幾安培至幾千安培,反向峰值電壓可達幾百伏至幾千伏,可用作開(kāi)關(guān)電源中的輸出整流管、一次鉗位保護電路中的阻塞二極管。
9:超快恢復二極管(SRD)
超快恢復二極管則是在快速恢復二極管基礎上發(fā)展而成的,其反向恢復電荷進(jìn)一步減小,trr值可低至幾十納秒,可用作輸出整流管、阻塞二極管,反饋電路中的整流管。
10:肖特基二極管(SBD)
全稱(chēng)為肖特基勢壘二極管,它屬于低壓、低功耗、大電流、超高速半導體功率器件,其反向恢復時(shí)間可小到幾納秒,正向導通壓降僅為0.4v左右,整流電流可達幾十安培到幾百安培。特別適合做低壓輸出電路中的整流管、續流二極管。
11:瞬變電壓抑制(TVS)
亦稱(chēng)瞬態(tài)電壓抑制器,其響應速度極快、鉗位電壓穩定,是一種新型過(guò)壓保護器件,可用來(lái)保護開(kāi)關(guān)電源集成電路、MOS功率器件以及其他對電壓敏感的半導體器件。
12:雙向觸發(fā)二極管(DIAC)
亦稱(chēng)二端交流器件,常與晶閘管配套使用,構成過(guò)壓保護電路。
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其他器件
1:整流橋(BR)
將交流電壓變成脈動(dòng)直流電壓,送至濾波器。整流橋可由4只整流二極管構成,亦可采用成品鎮流橋。
2:穩壓管
構成簡(jiǎn)易穩壓電路
接在開(kāi)關(guān)電源的輸出端,用于穩點(diǎn)空載時(shí)的輸出電壓
由穩壓管、快恢復二極管和阻容元件構成一次側鉗位保護電路構成過(guò)壓保護電路
用作PWM調制器的功率開(kāi)關(guān)管
構成恒壓/恒流輸出式開(kāi)關(guān)電源的電壓控制環(huán)和電流控制環(huán)
構成截流輸出型開(kāi)關(guān)電源的截流控制環(huán)
構成開(kāi)關(guān)穩壓器的通\斷控制、欠電壓保護、過(guò)電壓保護、過(guò)電流保護等電路
3:場(chǎng)效應晶體管(MOSFET)
用作PWM調制器或開(kāi)關(guān)穩壓控制器的功率開(kāi)關(guān)管
4:絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)
用作PWM調制器的功率開(kāi)關(guān)管
5:運算放大器
構成外部誤差放大器、電壓控制環(huán)和電流控制環(huán)
6:晶閘管
單向晶閘管(SCR)
與雙向觸發(fā)二極管配套使用,構成過(guò)壓保護電路
雙向晶閘管(TRIAC)
可構成交流側的過(guò)壓保護電路
7:特種電阻
熔斷電阻器(FR)
熔斷電阻器亦稱(chēng)保險電阻或可熔斷電阻器,它兼有熔斷器和電阻器的功能,熔斷電流從幾十毫安到幾安培,熔斷時(shí)間為幾秒到幾十秒。
自恢復熔絲管(RF)
亦稱(chēng)自恢復保險絲,能自行恢復,反復使用,不需要維修。
軟啟動(dòng)電阻
它屬于負溫度系數熱敏電阻(NTCR),其特點(diǎn)是標稱(chēng)阻值極低(僅為1-47歐)、額定功率高(10-500w)、工作電流大(1-10A),適合做開(kāi)關(guān)電源的啟動(dòng)保護器件。
壓敏電阻器(VSR)
工作電壓范圍寬(6-3000v,分若干擋),對過(guò)電壓脈沖響應速度快(幾納秒少至幾十納秒),耐沖擊電流能力很強(可達100A-20KA),漏電流?。ǖ陀趲孜仓翈资玻?,電阻溫度系數低(小于0.05%/C),價(jià)格低廉??蓸嫵呻妷罕Wo電路、防雷擊保護電路、消除火花電路、浪涌電壓吸收回路等。
數字電位器(DCP)
與可調式開(kāi)關(guān)穩壓器配套使用,構成可編程開(kāi)關(guān)穩壓器。
8:光電耦合器
線(xiàn)性光耦合器的電流傳輸比(CTR)與直流輸入電流(IF)的特性曲線(xiàn)具有良好的線(xiàn)性度。在傳輸小信號時(shí),能使輸入輸出呈線(xiàn)性關(guān)系,適合構成精密開(kāi)關(guān)電源中的光耦反饋電路,并實(shí)現二次側與一次側的隔離。
9:濾波器
亦稱(chēng)EMI濾波器,它屬于雙向射頻濾波器,一方面能濾除從交流電源線(xiàn)引入的外部電磁干擾,另一方面還可避免開(kāi)關(guān)電源向外部發(fā)出噪聲干擾,能顯著(zhù)提高開(kāi)關(guān)電源的抗干擾能力,并使之符合電磁兼容(EMC)標準。
10:可調式精密并聯(lián)穩壓器(TL431)
可廣泛用于單片精密開(kāi)關(guān)電源中,還可構成電壓比較器、電源電壓監視器、延時(shí)電路、精密恒流源等。
11:磁珠
管狀、片狀磁珠 以及磁珠陣列
能抑制開(kāi)關(guān)噪聲和尖峰干擾。