开关电源基础(一)

2019-07-13 22:44发布

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。
开关电源的常用元器件综述:

电阻

  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。

电容

  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。
  10. 延时电容—与电阻构成RC型延时电路。
  11. 储能电容—例如极性反转式DC/DC变换器中的泵电容。
  12. 移相电容—构成移相电路。
  13. 倍压电容—与二极管构成倍压整流电路。
  14. 消噪电容—用于滤除电路中的噪声干扰。
  15. 中和电容—消除放大器的自激振荡。
  16. 抑制干扰的电容器—在EMI滤波器中,可分别滤除串模和共模干扰。
  17. 安全电容—含X电容和Y电容。
  18. X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。
  19. Y电容—能滤除电网之间串模干扰,常用于EMI滤波器中。

电感

  1. 滤波电感—构成LC型滤波器。
  2. 储能电感—常用于降压式或升压式DC/DC变换器电路中。
  3. 振荡电感—构成LC型振荡器。
  4. 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。
  5. 串模电感—亦称串模扼流圈,它采用单绕组结构,一般串联在开关电源的输入电路中。
  6. 频率补偿电感—构成LC型、LCR型频率补偿网络。

二极管

  1. 整流二极管—低频整流、高频整流。
  2. 续流二极管—常用于降压式DC/DC变换器中;若在继电器、电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。
  3. 钳位二极管—构成VD、R、C型钳位电路,吸收尖峰电压,对MOSFET功率场效应管起保护作用。
  4. 阻塞二极管—钳位保护电路中的二极管,亦称为阻尼二极管。
  5. 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。
  6. 隔离二极管—可实现信号隔离。
  7. 抗饱和二极管—将二极管串联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。

场管

  1. 用作PWM调制器的功率开关管;构成恒压/恒流输出式开关电源的电压控制和电流控制环路;构成截流输出型开关电源的截流控制环;构成开关稳压器的通/断控制、欠电压、过电压保护、过电流保护等电路。
  2. MOSFET用作PWM调制器或开关稳压控制器的功率开关管。

变压器

  1. 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。
  2. 高频变压器—对高频电源进行储能、变压和隔离,适用于无工频变压器的开关电源中。