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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
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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。

目前使用12公分的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

而用中的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电容分压出输入一半的电位差(Vin/2),人体碰触到后就有可能产生感电现象。

共态扼流圈(交连电感)

■ 共态扼流圈(交连电感)

共模态扼流圈在滤波电路中为串联在火线(L)与中性线(N)上,用来消除电力在线低通共态以及射频噪声。有些的输入端线路,会有缠绕在磁芯上的设计,也可以当作是简单的共态扼流圈。

其外观有环形与类似变压器的方形,部分可以见到外露的线圈。

所谓共态噪声,代表是L/N线对于地线E间的噪声,而常态噪声,则是L与N线之间的噪声,EMI滤波器功能主要是消除及阻挡这两类噪声。在EMI滤波电路之后的是瞬时保护电路及整流电路,常见的组件如下。

■ 保险丝

保险丝就是当其流过其上的电流值超出额定限度时,会以熔断的方式来保护连接于后端电路,一般使用于供应器中的保险丝为快熔型,比较好的会使用防爆式保险丝,其与一般保险丝最大的差别是外管为米色陶瓷管,内填充防火材质避免熔断时产生火花。

其安装于电路板上的方式有如图片上方的固定式(两端直接套上导线座并焊于电路板上)以及图片中央的可拆卸式(使用金属夹片固定)。下方的方形组件是温度保险丝,这类保险丝固定于大功率水泥电阻或是功率组件的片上,主要是用于超温保护,避免组件过热而损坏或发生火灾,这类保险丝也有与电流保险丝结合的版本,对电流及温度进行双重保护。

■ 负温度系数电阻(NTC)

因为接通瞬间,其内的高压端电解电容属于无电状态,充电瞬间将产生过大电流突波以及线路压降,可能使桥式整流器等组件超出其额定电流而烧坏。NTC使用时串联于L或N 线路上,启动时其内部阻抗值可以限制充电瞬间的电流值,而负温度系数的定义是其电阻会随其温度上升而降低,所以随着电流流过本体使温度逐渐升高后,其阻值会随着降低,避免造成不必要功率消耗。

其外观大多为黑色及墨绿色的圆饼状元件

但其缺点是处于热机状态下启动时,其保护效果会打上折扣,且即使阻抗可随温度降低,仍会消耗些许功率,所以目前高效率大多采用更进阶的瞬时保护电路。

金氧变阻器(MOV)

■ 金氧变阻器(MOV)

变阻器跨接于保险丝后端的火线与地线间,其动作原理为当其两端电压差低于其额定电压值时,本体呈现高阻抗;当电压差超出其额定值,本体电阻会急速下降,L-N间呈现近似短路状态,前端的保险丝因短路而升高的电流将会使其熔断,以保护后端电路,有时本体承受功率过大时,亦以自毁方式来警告使用者该装置已经出现问题。

通常用于供应器交流输入端,当输入交流发生过电压时能及时让保险丝熔断,避免使内部组件损坏。其颜色与外观与Cy电容很接近,不过可以从组件上面的字样及型号来分别其不同。

■ 桥式整流器

内部由四颗二极管交互连接所构成的桥式整流器,其功用是将输入交流进行全波整流后,供后端交换电路使用。

其外观与大小会随着组件额定电压及电流的不同而有所差异,部分供应器会将其固定于片上,协助其,以利稳定的长时间运作。经过整流后,便进入功率级一次侧的交换电路,这里的组件决定了供应器的各路最大输出能力,是供应器相当重要的一部份。

■ 开关半导体

在交换电路中作为无接点快速电子开关,依控制信号导通及截止,决定电流是否流过,于主动功率因数修正电路以及功率级一次侧电路扮演重要角色。

照片中上方为内常见的N MOSFET(N型金氧半导体场效半导体管),下方则是NPN BJT(NPN

型三极管)

随着开关组件的电路组成方式,可构成双晶顺向式、半桥式、全桥式、推挽式等等不同的功率级拓墣,在讲求高效率的供应器内,也有使用开关半导体构成同步整流电路以及-降压电路的应用。

变压器

■ 变压器

为何称为隔离型交换式降压,就是因为使用变压器作为高低电压分隔,并利用磁能进行能量交换,不仅可以避免高低压电路故障时的漏电危险,也能简单产生多种电压输出。因其运作频率较高,变压器体积较一般交流变压器要来得小。

因为变压器为功率传递路径之一,目前大输出有使用多变压器的设计,避免单一变压器发生饱和现象而限制功率的输出。照片中上方较小的变压器为辅助电路以及信号传递用的脉冲变压器,下方较大者为主要功率变压器以及环形的二次侧调整用变压器。

以变压器作为隔离分界,二次侧的输出电压已经比一次侧要低上许多,不过还需要经过整流、调整以及滤波平滑等电路,才会变成零件所需的各电压直流电。

■ 二极管

供应器内部,随着各部电路要求及输出大小而使用不同种类以及规格,除了一般的硅二极管外,还有萧特基障壁二极管(SBD)、快速回复二极管(FRD)、齐纳二极管(ZD)等种类。

图片中为二极管常见的封装形式

FRD主要用于主动功率因数修正以及功率级一次侧电路;SBD用于功率级二次侧,将变压器输出进行整流;ZD则是作为电压参考用。

■ 电感器

电感器随着磁芯结构、感抗值、电路上安装位置的不同,可以作为交换电路中的储能组件、磁性放大电路的电压调整组件以及二次侧整流后输出滤波使用,于供应器中广泛使用。

图片中电感形状有环形及圆柱型,随着感值及电流承受力而有不同的圈数以及漆包线粗细。

电容器

■ 电容器

如电感器般,电容器同样也作为储能组件以及纹波平滑使用。为了承受整流后的高压直流,高耐压电解电容用于供应器一次侧电路;为了降低输出下电解电容连续充放电时造成的损失,二次侧电路则大量使用高耐温长寿低阻抗电解电容。

图片中下方较大者为用于一次侧的高耐压电解电容,上方较低耐压则使用于二次侧及外围控

制电路

因电容内有化学物质(电解液)的关系,工作温度对电解电容的寿命有相当影响,所以长时间下运作,除了维持供应器的良好外,其使用的电解电容厂牌及系列也决定供应器稳定运作的可靠度及寿命。

■ 电阻器

电阻器用于限制电路上流过的电流,并于供应器关闭后释放电容器内所储存的电荷,避免产生电击事故。

图片中左方为大功率水泥电阻,可承受较大功率超额,右方则为一般常见的电阻,其上的色码标示出其阻值及误差。

上述组件构成的电路若是没有搭配控制电路的话,是无法发挥其功能的,而各路输出也需要随时监视管理,当发生任何异常时就要立即切断输出,以保护零组件的安全。

■ 各种控制IC

供应器内的控制IC,依其安装位置及用途来分,有作为PFC电路用、功率级一次侧PWM 电路用、PFC/PWM整合控制用、辅助电路用整合组件、监控管理IC等等。

PFC电路用:作为主动功率因数修正电路控制,使供应器可维持一定的功率因数,并减少高次谐波产生。

功率级一次侧PWM电路用:作为功率级一次侧开关半导体驱动用PWM(脉宽调变)信号产生,随着输出状态对其任务周期(Duty Cycle)的控制。一般常见的有UC3842/3843系列等PWM控制IC。

PFC/PWM整合控制用:将上述两种控制器结合于单一IC中,可使电路更为简化,组件数目减少,缩小体积外也降低故障率。例如常见的CM680X系列,就是PFC/PWM整合控制IC。

辅助电路用整合组件:因为关闭后,辅助电路仍需持续输出,所以必须自成一独立系统,因其输出瓦数不需太高,所以使用业界小功率整合组件作为其核心,例如PI的TOPSwitch 系列。

监控管理IC:进行各路输出的UVP(低电压保护)、OVP(过电压保护)、OCP(过电流保护)、SCP(短路保护)、OTP(过温度保护)监视及保护,当超出其设定值后,便会关闭并锁定控制电路,停止供应器输出,待故障排除后才可重新启动。

除了上述组件外,其它还有厂商视需要自行加上的IC,例如控制IC等等。

■ 光耦合器

光耦合器主要是用于高压电路与低压电路的信号传递,并维持其电路隔离,避免发生故障时高低压电路间产生异常电流流动,使低压组件损坏。其原理就是使用发光二极管与光敏

半导体管,利用光来进行信号传递,且因为两者并无电路上的连结,所以可以维持两端电路的隔离。

供应器内部组件大致上介绍到此,下次将直接以供应器实际照片,来说明各部份的电路。

电子元器件封装作用

随着光电、微电制造工艺技术的飞速发展,电子产品始终在朝着更小、更轻、更便宜的方向发展,因此芯片元件的封装形式也不断得到改进。芯片的封装技术多种多样,有DIP、POFP、TSOP、BGA、QFP、CSP等等,种类不下三十种,经历了从DIP、TSOP到BGA的发展历程。芯片的封装技术已经历了几代的变革,性能日益先进,芯片面积与封装面积之比越来越接近,适用频率越来越高,耐温性能越来越好,以及引脚数增多,引脚间距减小,重量减小,可靠性提高,使用更加方便。 DIP封装 上个世纪的70年代,芯片封装基本都采用DIP(Dual ln-line Package,双列直插式封装)封装,此封装形式在当时具有适合PCB(印刷电路板)穿孔安装,布线和操作较为方便等特点。DIP封装的结构形式多种多样,包括多层陶瓷双列直插式DIP,单层陶瓷双列直插式DIP,引线框架式DIP等。但DIP封装形式封装效率是很低的,其芯片面积和封装面积之比为1:1.86,这样封装产品的面积较大,理想状态下芯片面积和封装面积之比为1:1将是最好的,但这是无法实现的,除非不进行封装,但随着封装技术的发展,这个比值日益接近,现在已经有了1:1.14的封装技术。 TSOP封装 到了上个世纪80年代,芯片的封装技术TSOP出现,得到了业界广泛的认可。TSOP是“Thin Small Outline Package”的缩写,意思是薄型小尺寸封装。采用SMT技术(表面安装技术)直接附着在PCB板的表面。TSOP封装外形尺寸时,寄生参数(电流大幅度变化时,引起输出电压扰动) 减小,适合高频应用,操作比较方便,可靠性也比较高。同时TSOP封装具有成品率高,价格便宜等优点,因此得到了极为广泛的应用。 BGA封装 20世纪90年代随着技术的进步,芯片集成度不断提高,I/O引脚数急剧增加,功耗也随之增大,对集成电路封装的要求也更加严格。为了满足发展的需要,BGA封装开始被应用于生产。BGA是英文Ball Grid Array Package的缩写,即球栅阵列封装。 BGA封装的I/O端子以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面,BGA技术的优点是I/O引脚数虽然增加了,但引脚间距并没有减小反而增加了,从而提高了组装成品率;虽然它的功耗增加,但BGA能用可控塌陷芯片法焊接,从而可以改善它的电热性能;厚度和重量都较以前的封装技术有所减少;寄生参数减小,信号传输延迟小,使用频率大大提高;组装可用共面焊接,可靠性高。 CSP封装 CSP(Chip Scale Package),是芯片级封装的意思。CSP封装最新一代的芯片封装技术,其技术性能又有了新的提升。CSP封装可以让芯片面积与封装

开关电源基础介绍

(開關電源設計技術) 一、 關電源的用途 開關電源體積小、重量輕、轉換效率高,因此它被廣泛應用於電腦、通信設備、控制裝置及家用電器等電子設備中; 二、 開關電源的分類 按轉換方式可分為: ①交流/直流(AC/DC) ②直流/直流(DC/DC) ③直流/交流(DC/AC) 三大類 按變換器的基本形式可分為:①單端反激式 ②單端正激式 ③推挽式 ④橋式 ⑤半橋式 三、R.C.C變換器(Ringing Choke Converter) 1.此變換器廣泛應用於50W以下的開關電源中,它不需要自激振盪電路,結構簡單,由輸入電壓與輸出電流改變頻率。 2.工作過程: 在VT1導通TON期間,變換器TR1初級從輸入側蓄積能量,在下一次VT1截止TOFF期間, 變換器初級蓄積能量釋放給輸出負載。TOFF結束時變換器初級電壓從自由振盪返回到0V,這個電壓通過基極繞組加到開關電晶體VT1的基極,因此電晶體VT1觸發導通,進入下一個工作週期。

3.電路特點: ①改變基極電位可改變其TON/TOFF時間(占空比D) ②改變占空比D可改變輸出電流和電壓 ③占空比D較大,IC(VT1集電極電流) 較小,但VCE較高; ④占空比D較小,IC(VT1集電極電流) 較大,但VCE較低; ⑤占空比 D=TON(導通時間)/ T(工作週期); ⑥改便輸入電壓與輸出電流可改變工作頻率; ⑦電路成本低,實用於50W以下的開關電源設計。 四、單端正激式變換器 1. 工作原理: 交流輸入電壓經過線路濾波器,再通過橋式一次整流與電容平滑濾波後變為直流電壓,此直流電壓加到開關元件上變為脈衝狀的直流電壓,此直流電壓通過高頻變壓器隔離並可變換成任意大小的直流電壓,再經二極體進行二次整流與電容平滑後變為直流輸出電壓,直流輸出電壓的一部分通過比較電路與基準電壓進行比較,其誤差電壓通過通/斷時間比例控制電路,控制開關元件的通斷時間,從而調整輸出直流電壓。

开关电源常见四大故障及检修方法

开关电源常见四大故障及检修方法 开关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。由于深圳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。 1. 无输出,保险管正常这种现象说明开关电源未工作或进入了保护状态。首先要测量电源控制芯片的启动脚是否有启动电压,若无启动电压或者启动电压太低,则要检查启动电阻和启动脚外接的元件是否漏电,此时如电源控制芯片正常,则经上述检查可以迅速查到故障。若有启动电压,则测量控制芯片的输出端在开机瞬间是否有高、低电平的跳变,若无跳变,说明控制芯片坏、外围振荡电路元件或保护电路有问题,可先代换控制芯片,再检查外围元件;若有跳变,一般为开关管不良或损坏。 2. 保险烧或炸主要检查300V上的大滤波电容、整流桥各二极管及开关管等部位,抗干扰电路出问题也会导致保险

烧、发黑。需要注意的是:因开关管击穿导致保险烧一般会把电流检测电阻和电源控制芯片烧坏。负温度系数热敏电阻也很容易和保险一起被烧坏。 3. 有输出电压,但输出电压过高这种故障一般来自于稳压取样和稳压控制电路。在直流输出、取样电阻、误差取样放大器如TL431、光耦、电源控制芯片等电路共同构成一个闭合的控制环路,任何一处出问题就会导致输出电压升高。 4. 输出电压过低除稳压控制电路会引起输出电压低,还有下面一些原因也会引起输出电压低: a. 开关电源负载有短路故障(特别是DC/DC变换器短路或性能不良等),此时,应该断开开关电源电路的所有负载,以区分是开关电源电路还是负载电路有故障。若断开负载电路电压输出正常,说明是负载过重;或仍不正常说明开关电源电路有故障。 b. 输出电压端整流二极管、滤波电容失效等,可以通过代换法进行判断。 c. 开关管的性能下降,必然导致开关管不能正常导通,使电源的内阻增加,带负载能力下降。 12v开关电源维修分析 一.开关电源不启振,出现这种情况,我们首先要查看开关频率是否正确、保护电路是否封锁、电压反馈电路、电流反馈电路又没问题以及开关管是否击穿等。

电子元件符号、作用、单位大全

电子元器件基础知识(1)——电阻 导电体对电流的阻碍作用称为电阻,用符号R表示,单位为欧姆、千欧、兆欧,分别用Q、K Q、MQ表示。一、电阻的型号命名方法: 国产电阻器的型号由四部分组成(不适用敏感电阻)第一部分:主称,用字母表示,表示产品的名字。如R表示电阻,W表示电位器。第二部分:材料,用字母表示,表示电阻体用什么材料组成,T-碳膜、H-合成碳膜、S-有机实心、 N-无机实心、J-金属膜、丫-氮化膜、C-沉积膜、I-玻璃釉膜、X-线绕。第三部分:分类,一般用数字表示,个别类型用字母表示,表示产品属于什么类型。1-普通、2-普通、3-超高频、4-高阻、5-高温、6-精密、7-精密、8-高压、9-特殊、G-高功率、T-可调。第四部分:序号,用数字表示,表示同类产品中不同品种,以区分产品的外型尺寸和性能指标等例如:R T 1 1型普通碳膜电阻 电子元器件基础知识(2)――电容 电容是电子设备中大量使用的电子元件之一,广泛应用于隔直,耦合,旁路,滤波,调谐回路,能量转换,控制电路等方面。用C表示电容,电容单位有法拉(F)、微法拉(uF)、皮法拉(pF),1F=10A6uF=10A12pF 电容器的型号命名方法国产电容器的型号一般由四部分组成(不适用于压敏、可变、真空电容器)。依次分别代表名称、材料、分类和序号。第一部分:名称,用字母表示,电容器用C。第二部分:材料,用字母表示。第三部分:分类,一般用数字表示,个别用字母表示。第四部分:序号,用数字表示。用 字母表示产品的材料:A-钽电解、B-聚苯乙烯等非极性薄膜、C-高频陶瓷、D- 铝电解、E-其它材料电解、G-合金电解、H-复合介质、I-玻璃釉、J-金属化纸、L-涤纶等极性有机薄膜、N-铌电解、0-玻璃膜、Q-漆膜、T-低频陶瓷、V-云母纸、丫-云母、Z-纸介 电子元器件基础知识(3)――电感线圈 电感线圈是由导线一圈*一圈地绕在绝缘管上,导线彼此互相绝缘,而绝缘管可以是空心的,也可以包含铁芯或磁粉芯,简称电感。用L表示,单位有亨利(H)、毫亨利(mH)、微亨利(uH),1H=10A3mH=10A6uH。 电感的分类按电感形式分类:固定电感、可变电感。按导磁体性质分类:空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。按工作性质分类:天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。按绕线结构分类:单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。 电感线圈的主要特性参数1、电感量L电感量L表示线圈本身固有特性,与电流大小无关。除专门的电感线圈(色码电感)外,电感量一般不专门标注在线圈上,而以特定的名称标注。2、感抗XL电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL,单位是欧姆。它与电感量L和交流电频率f的关系为XL=2冗fL 3、

开关电源试题(有答案)

开关整流器的基本原理 一、填空 1、功率变换器的作用是()。 将高压直流电压转换为频率大于20KHZ的高频脉冲电压 2、整流滤波器电路的作用是()。 将高频的脉冲电压转换为稳定的直流输出电压 3、开关电源控制器的作用是将输出()取样,来控制功率开关器件的驱动脉冲的(),从而调整()以使输出电压可调且稳定。 直流电压、宽度、开通时间。 4、开关整流器的特点有()、()、()、()、()、()及()。 重量轻、体积小、功率因数同、可闻噪声低、效率高、冲击电流小、模块式结构。 5、采用高频技术,去掉了(),与相控整流器相比较,在输出同等功率的情况下,开关整流器的体积只是相控整流器的(),重量已接近()。 工频变压器、1/10、1/10。 6、相控整流器的功率随可控硅()的变化而变化,一般在全导通时,可接近()以上,而小负载时,仅为左右,经过校正的开关电源功率因数一般在(),以上,并且基本不受()变化的影响。 导通角、、。 7、在相控整流设备件,工频变压器及滤波电感工作时产生的可闻噪声较大,一般大于(),而开关电源在无风扇的情况下,可闻噪声仅为()左右。 60db、45db。

8、开关电源采用的功率器件一般(比较)较小,带功率因数补偿的开关电源其整流器效率可达()以上,较好的可做到()以上。 88%、91%。 9、目前开关整流器的分类主要有两种,一类是采用()设计的整流器,一般称之为(),二是采用()设计的整流器,主要指()开关整流器。 硬开关技术、SMR、软开关技术、谐振型 10、谐振型技术主要是使各开关器件实现()或()导通或截止,从而减少开关损耗,提高开关频率。 零电压、零电流。 11、按有源开关的过零开关方式分类,将谐振型开关技术分为()—ZCS、()—ZVS两大类。 12、单端正激变换电路广泛应用于()变换电路中,被认为是目前可靠性较高,制造不复杂的主要电路之一。 13、单端反激变换电路一般用在()输出的场合。 14、全桥式功率变换电路主要应用于()变换电路中。 15、半桥式功率变换电路得到了较广泛的应用,特别是在()和()的场合,其应用越来越普遍。 16、开关电源模块的寿命是由模块内部工作()所决定,温升高低主要是由模块的()高低所决定,现在市场上大量使用的开关电源技术,主要采用的是()技术。 17、功率密度就是功率的(),比值越大说明单位体积的功率越大。 18、计算功率有两种方法,一种是(),另一种是模块允许的,在交流和直流变化的全电压范围内所能提供的()。

常用电子元器件大全

第一章电子元器件 第一节、电阻器 1.1 电阻器的含义:在电路中对电流有阻碍作用并且造成能量消耗的部分叫电阻. 1.2 电阻器的英文缩写:R(Resistor)及排阻RN 1.3 电阻器在电路符号:R 或WWW 1.4 电阻器的常见单位:千欧姆(KΩ), 兆欧姆(MΩ) 1.5 电阻器的单位换算: 1兆欧=103千欧=106欧 1.6 电阻器的特性:电阻为线性原件,即电阻两端电压与流过电阻的电流成正比,通过 这段导体的电流强度与这段导体的电阻成反比。即欧姆定律:I=U/R。 表 1.7 电阻的作用为分流、限流、分压、偏置、滤波(与电容器组合使用)和阻抗匹配等。 1.8 电阻器在电路中用“R”加数字表示,如:R15表示编号为15的电阻器。 1.9 电阻器的在电路中的参数标注方法有3种,即直标法、色标法和数标法。 a、直标法是将电阻器的标称值用数字和文字符号直接标在电阻体上,其允许偏差则用百 分数表示,未标偏差值的即为±20%. b、数码标示法主要用于贴片等小体积的电路,在三为数码中,从左至右第一,二位数表示 有效数字,第三位表示10的倍幂或者用R表示(R表示0.)如:472 表示47×102Ω(即4.7K Ω);104则表示100KΩ、;R22表示0.22Ω、 122=1200Ω=1.2KΩ、 1402=14000Ω=14KΩ、R22=0.22Ω、 50C=324*100=32.4KΩ、17R8=17.8Ω、000=0Ω、 0=0Ω. c、色环标注法使用最多,普通的色环电阻器用4环表示,精密电阻器用5环表示,紧靠电阻体一端头的色环为第一环,露着电阻体本色较多的另一端头为末环.现举例如下:如果色环电阻器用四环表示,前面两位数字是有效数字,第三位是10的倍幂, 第四环是 色环电阻器的误差范围(见图一) 四色环电阻器(普通电阻) 标称值第一位有效数字 标称值第二位有效数字 标称值有效数字后0的个数(10的倍幂) 允许误差 颜色第一位有效值第二位有效值倍率允许偏差黑0 0 0 10 棕 1 1 1 10±1% 红 2 2 2 10±2% 橙 3 3 3 10 黄 4 4 4 10

开关电源与线性电源的区别及用途

开关电源和线性电源的区别,各用在什么场合? 线性电源的调整管工作在放大状态,因而发热量大,效 率低(35%左右),需要加体积庞大的散热片,而且还需要同样 也是大体积的工频变压器,当要制作多组电压输出时变压器会 更庞大。开关电源的调整管工作在饱和和截至状态,因而发热 量小,效率高(75%以上)而且省掉了大体积的变压器。但开 关电源输出的直流上面会叠加较大的纹波(50mV at 5V output typical),在输出端并接稳压二极管可以改善,另外由于开关 管工作是会产生很大的尖峰脉冲干扰,也需要在电路中串连磁 珠加以改善。相对而言线性电源就没有以上缺陷,它的纹波可 以做的很小(5mV以下)。 对于电源效率和安装体积有要求的地方用开关电源为 佳,对于电磁干扰和电源纯净性有要求的地方(例如电容漏电 检测)多选用线性电源。另外当电路中需要作隔离的时候现在 多数用DC-DC来做对隔离部分供电(DC-DC从其工作原理上来说 就是开关电源)。还有,开关电源中用到的高频变压器可能绕 制起来比较麻烦。 开关电源介绍 开关电源设计 1 电子产品,特别是军用稳压电源的设计是一个系统工程,不但要考虑电源本身参数 设计,还要考虑电气设计、电磁兼容设计、热设计、安全性设计、三防设计等方面。因为 任何方面那怕是最微小的疏忽,都可能导致整个电源的崩溃,所以我们应充分认识到电源 产品可靠性设计的重要性。 2 开关电源电气可靠性设计 2.1 供电方式的选择 集中式供电系统各输出之间的偏差以及由于传输距离的不同而造成的压差降低了供电 质量,而且应用单台电源供电,当电源发生故障时可能导致系统瘫痪。分布式供电系统因 供电单元靠近负载,改善了动态响应特性,供电质量好,传输损耗小,效率高,节约能 源,可靠性高,容易组成N+1冗余供电系统,扩展功率也相对比较容易。所以采用分布式 供电系统可以满足高可靠性设备的要求。 2.2 电路拓扑的选择 开关电源一般采用单端正激式、单端反激式、双管正激式、双单端正激式、双正激 式、推挽式、半桥、全桥等八种拓扑。单端正激式、单端反激式、双单端正激式、推挽式 的开关管的承压在两倍输入电压以上,如果按60%降额使用,则使开关管不易选型。在推 挽和全桥拓扑中可能出现单向偏磁饱和,使开关管损坏,而半桥电路因为具有自动抗不平 衡能力,所以就不会出现这个问题。双管正激式和半桥电路开关管的承压仅为电源的最大 输入电压,即使按60%降额使用,选用开关管也比较容易。在高可靠性工程上一般选用这 两类电路拓扑。 2.3 控制策略的选择 在中小功率的电源中,电流型PWM控制是大量采用的方法,它较电压控制型有如下优 点:逐周期电流限制,比电压型控制更快,不会因过流而使开关管损坏,大大减小过载与 短路的保护;优良的电网电压调整率;迅捷的瞬态响应;环路稳定,易补偿;纹波比电压 控制型小得多。生产实践表明电流控制型的50W开关电源的输出纹波在25mV左右,远优于电 压控制型。 硬开关技术因开关损耗的限制,开关频率一般在350kHz以下,软开关技术是应用谐振

新型开关电源技术地设计与指导应用

开关电源技术 题目一种新型开关电源的设计与应用 指导教师王志娟 学生香标 学号 5 专业自动化 教学单位学院机电工程系(盖章)2013 年 11月 6日 目录 摘要---------------------------------------------------------------------------------------------3

引言---------------------------------------------------------------------------------------------3 第一章开关电源概述-----------------------------------------------------------------------3 1.1 开关电源发展历史与应用力---------------------------------------------------3 1.2 开关电源所用的术语------------------------------------------------------------4 第二章输入电路-----------------------------------------------------------------------------5 2.1 输入保护器件---------------------------------------------------------------------5 2.2 输入阳间电压保护---------------------------------------------------------------5 2.3 输入整流滤波电路原理---------------------------------------------------------6 第三章隔离单端反激式变换器电路------------------------------------------------------7 3.1 单端反激式变换器电路中的开关晶体管------------------------------------7 3.2 单端反激式变换器电路中的变压器绕组------------------------------------8 第四章UC3842的原理及技术参数---------------------------------------------------------8 4.1 UC3842的原理和概述------------------------------------------------------------8 4.2 UC3842的技术参数--------------------------------------------------------------10

各元器件符号及作用

精心整理 电子元器件基础知识(1)——电阻 导电体对电流的阻碍作用称为电阻,用符号R 表示,单位为欧姆、千欧、兆欧,分别用Ω、KΩ、MΩ表示。 一、电阻的型号命名方法: 国产电阻器的型号由四部分组成(不适用敏感电阻)第一部分:主称?,用字母表示,表示产品的名字。如R 表示电阻,W 表示电位器。第二部分:材料?,用字母表示,表示电阻体用什么材料组成,T-碳膜、H-合成碳膜、S-有机实心、N-无机实心、J-金属膜、Y-氮化膜、C-沉积膜、I-玻璃釉膜、X-线绕。第三部分:分类,一般用数字表示,个别类型用字母表示,表示产品属于什么类型。1-普通、2-普通、3-超高频?、4-高阻、5-高温、6-精密、7-精密、8-高压、9-特殊、G-高功率、T-可调。第四部分:序号,用数字表示,表示同类产品中不同品种, 能量转换, ?表示。?H-V-云母纸、Y- 。 ?绕线结构? 电感线圈的主要特性参数?1、电感量L?电感量L 表示线圈本身固有特性,与电流大小无关。除专门的电感线圈(色码电感)外,电感量一般不专门标注在线圈上,而以特定的名称标注。?2、感抗XL?电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL ,单位是欧姆。它与电感量L 和交流电频率f 的关系为XL=2πfL?3、品质因素Q?品质因素Q 是表示线圈质量的一个物理量,Q 为感抗XL 与其等效的电阻的比值,即:Q=XL/R?线圈的Q 值愈高,回路的损耗愈小。线圈的Q 值与导线的直流电阻,骨架的介质损耗,屏蔽罩或铁芯引起的损耗,高频趋肤效应的影响等因素有关。线圈的Q 值通常为几十到几百。?4、分布电容?线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。分布电容的存在使线圈的Q 值减小,稳定性变差,因而线圈的分布电容越小越好。

单端正激式开关电源-主电路地设计

摘要:电源是各种电子设备不可或缺的组成部分,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工作。目前,开关电源因具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点而逐渐取代传统技术制造的相控稳压电源,并广泛应用于电子设备中。 本设计的单端正激式开关电源是一种间接直流变流技术,本设计以正激电路为主体,采用以TOPSwitch系列开关电源集成芯片TOP244Y为核心的脉宽调制电路实现交-直-交-直变流,输出稳压稳频的直流电。 关键词开关电源;正激电路;变压器;脉宽调制; ABSTRACT Power is an indispensable part of electronic equipment, its performance directly related to electronic equipment technical indicators and safe work can. At present, switching power supply for has the advantages of small size, light weight, high efficiency, low calorific value and stable performance advantages and replace traditional technology of phased manostat, and widely used in electronic equipment. The design of the single straight separate-excited switching power supply is a kind of indirect dc converter technology, this design was adopted for the main circuit, induced by TOPSwitch series of switch power integration chip TOP244Y as the core of the pulse width modulation circuit implementation delivered straight into - - - the voltage output variable flow straight, dc frequency stability. KEY WORDS Switching power supply;Is induced circuit;Transformer;Pulse width modulation 目录 前言 (1)

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=8Vout 3.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=3Vout 8.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=2Vout 13.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=2Vout 18.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)

安规元器件基础知识讲解

安规应用(开关电源部分) 2003---6---23 安规元器件: 对于本司的开关电源来说,安规元器件大体上指: 塑胶外壳、各种塑胶件、铭牌; PCB板、保险丝、温度保险丝、保险丝座(如果是塑胶的); 压敏电阻、热敏电阻、放电管; 电感、变压器(包括BOBBIN、线材、胶纸、挡墙、铁弗龙套管等、清漆); 光耦、X电容、Y电容; 插座、开关、AC线、AC引线; 热缩套管、PVC套管、PVC片、绝缘片、硅胶、白胶、黄胶、树脂; 风扇、继电器、温度开关; BULK电容、泄放电阻、整流桥、开关管; 对于安规关键性元器件,设计时一定要考虑其各种电气额定值,如电压、电流、工作温度、防火等级、耐压值等。电压、电流,一般工程师会注意到,但工作温度、防火等级、耐压值却往往会忽略。其实这些额定值一样是很重要的。 设计要求: 在开关电源方面,最主要的要求就是能够防火和防电击。这就需要电源有输出过压保护、过流保护、输出短路保护或过温保护,输入、输出有足够的绝缘阻抗。 输出过压保护: 要求:在开关电源正常工作情况下和单一故障以及因为这一单一故障而引发的一系列的故障的情况下,输出的电压仍保持在安规定义的安全电压以内。 注:安全电压----指的是底于60VDC或42。4Vrms值。 输出过流保护、输出短路保护、过温保护: 要求:当开关电源的输出出现异常时(如过流、短路等),开关电源内应有保护电路或保护器件在开关电源出现危险(如着火的危险、电击的危险等)之前动作,以避免危险的发生。注:判定如下: 1.所测得的变压器(和电感)的温度没有超过变压器绕组和电感允许的异常时的温度限值。2.电气间隙、爬电距离没有底于要求值以下,抗电强度测试通过。 3.测试过程中没有异常的现象发生,例如,设备起火、冒烟、流出融熔的金属等。 4.输出电压在安全电压以内。 注:绕组的温升要求: 正常时最大温度异常时最大温度A级材料100℃150℃ E级材料115℃165℃ B级材料120℃175℃

常用电子元件符号及用途解析

常用电子元件符号及用途 1、常用电子元件介绍(电源部份 电阻器、电解电容、陶瓷电容、整流二极管、三极管、发光二极管、保险管2、分类讲述 2.1 电阻器2.1.1表示符号: 2.1.2单位:Ω(欧姆 2.1.3产品分类:色环电阻、水泥电阻、贴片电阻、大功率绕线式电阻等等2.1.4阻值判断方法: 除色环电阻外,其它均可参照供应商印字或资料可判断出阻值及公差; 色环电阻阻值判断方法: 棕红橙黄绿兰紫灰白黑 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 色环公差值表示法: 四色环:金±5% 银±10%(最后一位 五色环:棕±1% 红±2% 绿色±0.5% 兰色±0.25% 紫色±0.1%(最后一位 例:4色环 红红黄金

2 2 4(0的个数 ±5% 即:220000=220K±5% 例:5色环 黄紫绿棕棕 4 7 5 0的个数±1% 即:4750±1% 说明:4色环第一、二位为有效数值,第三位为0的个数,第4位为公差(金:±5% 银±10% 5色环第一、二、三位为有效数值,第四位为0的个数,第5位为公差(棕±1% 红±2% 绿色±0.5% 兰色±0.25% 紫色±0.1% 2.1.5用途:串联分流,并联分压 2.2 电解电容 2.2.1 表示符号 2.2.2 单位:F(法 uF(微法nF(呐法pF(皮法1F=106uF 1 uF=103 nF=106 pF 2.2.3 产品分类 按结构:固定电容,可变电容,微调电容 按介质:气体介质、液体介质、无机固体介质、有机固体介质 按极性:有极性、无极性 容量及耐压判别方法:直接识别本身标示

2.2.4 用途:隔直流通交流,常用于耦合,滤波去耦等等. 2.3陶瓷电容 2.2.1表示符号 2.2.2单位:同电解电容一样 2.2.3 产品分类:按容量及耐压不同而分类,由薄瓷片两面镀金属膜组成,其作用和电解电容相近2.4 整流二极管 2.4.1 表示符号 2.4.2 单位:以电流的电压来衡量,如多少伏电压,多少安培电流. 2.4.3 产品分类:按电流大小及耐压高低分类. 2.4.4 用途:交流电压转变为直流电压. 2.5 三极管 2.5.1表示符符号 (NPN型 (PNP型 2.5.2单位: 以电流的电压放大倍数(HFE来衡量 2.5.3产品分类

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

开关电源初级地与次级地之前的电容有什么作用

开关电源初级地与次级地之前的电容有什么作用 安全电容的打摩 1、关于安全电容 电磁波信号与电子元件作用,产生干扰现象,称为EMI(ELECTRO MAGNETIC INTERFERENCE:电磁干扰)。在交流电源输入端,一般都设置由安全电容构成的EMI滤波器来抑制EMI传导干扰。安全电容包括X电容和Y电容。 (1)Y电容 在IEC950国际标准中,将在火线(L)和地线(G)间以及零线(N)和地线间并接的电容,称之为Y电容。Y电容外观多为橙色或蓝色。外壳标有安全认证标志,如美国的UL、加拿大的CSA、德国的VDE、欧共体的CE和我国的CCEE长城等标志。 Y电容容量一般不能超过4700PF,而耐压必须较高。虽然标称耐压值为AC250V或AC275V,但其真正的直流耐压一般必须高达5000V以上。因此不能随意使用标称耐压AC250V或者DC400V之类的普通电容来代用,以防引起电子设备漏电或机壳带电,容易危及人身安全及生命。 (2)X电容 我们将在火线和零线之间并联的电容,统称为X电容。一般我们长称为安规电容,X电容外观多为黄色,其容值允许比Y电容的容值大。作为安全电容,和Y电容要求一样,也必须取得安全检测机构的认证。 X电容同样标有安全认证标志和耐压AC250V或AC275V字样,但其真正的直流耐压通常要大于2000V。一般情况下,X电容多选用纹波电流比较大的聚脂薄膜类电容。此类电容的体积较大,但内阻较小,允许瞬间充放电电流很大,而普通电容的动态内阻较高,纹波电流指标很低。如果用普通电容代替X电容,除了电容耐压值无法满足标准之外,纹波电流指标也难以符合要求。 2、安全电容的打摩 我们将430接收机开关电源的初级部分电路和同洲CDVB3188C开关电源电路作了对比。 在同洲CDVB3188C开关电源初级部分电路中,由共模扼流圈(亦称共模电感)LEM801和安全电容CX101、CX102、CY801、CY802 构成EMI滤波器。其中LEM801主要用来滤除共模干扰,其电感量与EMI滤波顺的额定电流有关。X电容CX101、CX102接在交流电源的进线端,主要滤除电网输电线之间的差模干扰。Y电容CY801、CY802跨接在输入端,并将电容的中点接直流地端,以有效抑制共模干扰。Y电容CY803接在初级直流高压与次级直流地之间,能滤除初次级耦合产生的共模干扰。 EMI滤波器不但可防止经市电线路进入的各种对称或非对称的干扰信号进入接收机内,也可防止开关电源本身产生的高次谐波脉冲串入市电中,对接在电网上的其它电器设备产生干扰,它是开关电源电路必不可少的组成部分。而在430系列接收机的开关电源中,EMI滤波器仅仅由共模电感L1和X电容C1构成,Y电容C11接在初级交流地(热地)与次级直流地之间,滤除初次级耦合产生的共模干扰。我们可以参照CDVB3188C开关电源初级部分电路对其进行打摩,将没有的元件给它添加上。 有烧友询问,所使用的430接收机在工作或待机的状态下,只要一接上连接室外天线的馈线,家里的漏电保护开关就会跳闸。究其原因应该是Y电容C11漏电或选用容量偏大所致。由于烧友们的室外天线一般是通过金属膨胀螺丝对地固定的,天线上高频头的外壳也就通过固定支架直接接地了;当通过馈线连接到接收机时,接收机的直流地(即外壳)也就相当于接地,如果C11漏电或选用元件的容量偏大,则接收机电源的交流热地和大地构成一个回路,导致

电路基本元件作用

电阻器的品种有很多,通常分为三大类:固定电阻,可变电阻,特种电阻。在电子产品中,以固定电阻利用最多。而固定电阻以其制造资料又可分为好多类,但常用、常见的有 rt 型碳膜电阻、 rj 型金属膜电阻、 rx 型线绕电阻,还有近年来开始普遍运用的片状电阻。型号命名很有法则, r 代表电阻, t -碳膜,j -金属, x -线绕,是拼音的第一个字母。在国产老式的电子产品中,常可以看到表面涂覆绿漆的电阻,那就是 rt 型的。而红颜色的电阻,是 rj 型的。一般老式电子产品中,以绿色的电阻居多。为什么呢?这涉及到产品本钱的问题,因为金属膜电阻虽然精度高、温度特性好,但制造成本也高,而碳膜电阻特殊价廉,而且能满意民用产品请求。 二、电阻器的标识 热敏电阻是一个特别的半导体器件,它的电阻值随着其名义温度的高下的变化而变化。它底本是为了使电子设备在不同的环境温度下畸形工作而使用的,叫做温度弥补。新型的电脑主板都有 cpu 测温、超温报警功效,就是利用了的热敏电阻。 电容器的选用波及到良多问题。首先是耐压的问题。加在一个电容器的两真个电压超过了它的额外电压,电容器就会被击穿破坏。普通电解电容的耐压分档为6.3v , 10v , 16v , 25v , 50v 等。 一、电阻器的种类 举一个事实生涯中的例子,我们看到市售的整流电源在拔下插头后,上面的发光二极管还会持续亮一会儿,然后逐步燃烧,就是因为里面的电容当时存储了电能,而后释放。当然这个电容本来是用作滤波的。至于电容滤波,不知你有没有用整流电源听随身听的阅历,一般低质的电源因为厂家出于节俭成本考虑使用了较小容量的滤波电容,造成耳机中有嗡嗡声。这时可以在电源两端并接上一个较大容量的电解电容( 1000 μ f ,注意正极接正极),一般可以改良效果。发热友制作 hifi 音响,都要用至少 1 万微法以上的电容器来滤波,滤波电容越大,输出的电压波形越濒临直流,而且大电容的储能作用,使得突发的大信号到来时,电路有足够的能量转换为强劲有力的音频输出。这时,大电容的作用有点像水库,使得本来汹涌的水流平滑地输出,并可以保障下游大批用水时的供给。

(完整word版)开关电源工作原理超详细解析

开关电源工作原理超详细解析 第1页:前言:PC电源知多少 个人PC所采用的电源都是基于一种名为“开关模式”的技术,所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源(Switching Mode Power Supplies,简称SMPS),它还有一个绰号——DC-DC转化器。本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。 ●线性电源知多少 目前主要包括两种电源类型:线性电源(linear)和开关电源(switching)。线性电源的工作原理是首先将127 V或者220 V市电通过变压器转为低压电,比如说12V,而且经过转换后的低压依然是AC交流电;然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流,并将低压AC交流电转化为脉动电压(配图1和2中的“3”);下一步需要对脉动电压进行滤波,通过电容完成,然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC 直流电(配图1和2中的“4”);此时得到的低压直流电依

然不够纯净,会有一定的波动(这种电压波动就是我们常说的纹波),所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。最后,我们就可以得到纯净的低压DC直流电输出了(配图1和2中的“5”)配图1:标准的线性电源设计图 配图2:线性电源的波形 尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电,比如说无绳电话、PlayStation/Wii/Xbox等游戏主机等等,但是对于高功耗设备而言,线性电源将会力不从心。 对于线性电源而言,其内部电容以及变压器的大小和AC市电的频率成反比:也即说如果输入市电的频率越低时,线性电源就需要越大的电容和变压器,反之亦然。由于当前一直采用的是60Hz(有些国家是50Hz)频率的AC市电,这是一个相对较低的频率,所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。此外,AC市电的浪涌越大,线性电源的变压器的个头就越大。 由此可见,对于个人PC领域而言,制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动,因为它的体积将会非常大、重量也

开关电源设计地各项指标概念和定义

第一部分:电源指标的概念、定义 一.描述输入电压影响输出电压的几个指标形式。 1.绝对稳压系数。 A.绝对稳压系数:表示负载不变时,稳压电源输出直流变化量U0△与输入电网变化量Ui△之比。既: K=U0/Ui△△。 B.相对稳压系数:表示负载不变时,稳压器输出直流电压Uo的相对变化量Uo△与输出电网Ui的相对变化量Ui△之比。急: S=Uo/△Uo / Ui/△Ui 2. 电网调整率。 它表示输入电网电压由额定值变化+-10%时,稳压电源输出电压的相对变化量,有时也以绝对值表示。 3. 电压稳定度。 负载电流保持为额定围的任何值,输入电压在规定的围变化所引起的输出电压相对变化Uo/Uo△(百分值),称为稳压器的电压稳定度。 二.负载对输出电压影响的几种指标形式。 1.负载调整率(也称电流调整率)。在额定电网电压下,负载电流从零变化到最大时,输出电压的最大相对变化量,常用百分数表示,有时也用绝对变化量表示。 2.输出电阻(也称等效阻或阻)。在额定电网电压下,由于负载电流变化IL△引起输出电压变化Uo△,则输出电阻为Ro=|Uo/IL|△△欧。 三.纹波电压的几个指标形式。 1.最大纹波电压。在额定输出电压和负载电流下,输出电压的纹波(包括噪声)的绝对值的大小,通常以峰峰值或有效值表示。 2.纹波系数Y(%)。在额定负载电流下,输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比,既y=Umrs/Uo x100% 3.纹波电压抑制比。在规定的纹波频率(例如50HZ)下,输出电压中的纹波电压Ui~与输出电压中的纹波电压Uo~之比,即:纹波电压抑制比=Ui~/Uo~ 。 这里声明一下:噪声不同于纹波。纹波是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关频率同步的成分,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的0.5%以下;噪声是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频成分,也用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的1%左右。纹波噪声是二者的合成,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的2%以下。

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