开关电源器件选型

如何选择和使用合适的开关器件开关器件是电路中非常重要的组成部分，用于控制电路的开关状态。

合适的开关器件的选择和使用，能够为电路的正常运行和性能提供保障。

本文将介绍如何选择和使用合适的开关器件，涵盖了选择标准、常见类型以及使用注意事项等内容。

一、选择标准1. 电流和电压承受能力：在选择开关器件时，首先需要考虑电流和电压的承受能力。

根据实际电路的工作电流和电压，选择合适的开关器件能够确保器件正常工作，避免器件过载烧毁的风险。

2. 开关速度：开关速度是指开关器件在开关状态之间切换的速度。

根据实际需求，选择开关速度合适的器件能够确保信号传输的稳定和准确性，避免因速度不匹配而导致的信号失真等问题。

3. 效率和功耗：不同类型的开关器件在功耗和效率方面具有差异。

选择功耗较低、效率较高的器件，能够帮助电路降低能耗，并提高整体工作效率。

4. 经济性：在选择开关器件时，还需要考虑其经济性。

合理平衡性能和成本，选择性价比较高的开关器件，能够在满足需求的同时，有效控制成本开支。

二、常见类型1. 机械开关：机械开关是最传统和常见的开关器件，通过机械结构实现开关状态的切换。

它具有结构简单、成本低廉、可靠性高等特点，适用于一些低频率的开关控制场景。

2. 晶体管开关：晶体管开关是利用晶体管作为开关器件，通过控制晶体管的导通和截断状态来实现开关控制。

它具有响应速度快、体积小、功耗低等特点，在高频率电路中应用广泛。

3. MOSFET开关：MOSFET开关是一种基于金属氧化物半导体场效应管的开关器件。

它具有低电压驱动、高开关速度、低开关损耗等特点，广泛应用于LED照明、电源管理等领域。

4. 继电器开关：继电器开关是可以通过电磁吸合和释放来实现开关状态切换的器件。

它具有较高的电流承受能力、可靠性高等特点，适用于需要较大电流控制的场合。

三、使用注意事项1. 温度和散热：开关器件在工作时会产生一定的热量，因此需要注意器件的温度和散热问题。

开关电源电感选型计算开关电源电感是一种重要的元件，用于存储能量和滤波。

正确选择合适的电感对于开关电源的性能和稳定性至关重要。

我们需要确定电感的额定电流。

额定电流是指电感所能承受的最大电流。

一般来说，电感的额定电流应大于电路中最大负载电流的1.2倍，以保证电感的正常工作。

接下来，我们需要确定电感的工作频率范围。

开关电源工作频率一般在几十kHz到几MHz之间，不同的工作频率需要选择不同的电感。

然后，我们需要根据开关电源的输出功率来确定电感的大小。

电感的大小决定了开关电源的输出电流波形的平滑程度。

一般来说，输出功率越大，电感的大小也应越大。

开关电源电感的电感值还应满足以下要求：1. 电感的直流电阻应尽可能小，以减小功率损耗；2. 电感的铁芯材料应具有较高的饱和磁感应强度和较低的磁滞损耗；3. 电感的铁芯材料应具有较低的温升和较高的工作温度范围。

根据以上要求，我们可以计算出电感的具体数值。

计算方法如下：1. 首先，根据开关电源的输出功率和工作频率，确定电感的工作电流。

工作电流一般为输出功率除以输出电压；2. 然后，根据电感的工作电流和额定电流的比值，确定电感的安全系数。

安全系数一般为1.2到1.5之间；3. 接下来，根据电感的安全系数和工作电流，计算出电感的额定电流；4. 根据电感的额定电流和工作频率，确定电感的工作电感值。

工作电感值一般为额定电流除以工作频率。

我们还需要注意一些其他因素来选择合适的电感。

例如，开关电源的尺寸和重量限制，以及成本因素等。

开关电源电感的选型计算方法包括确定额定电流、工作频率范围，根据输出功率确定电感大小，并考虑电感的直流电阻、铁芯材料特性和安全系数等。

选择合适的电感对于确保开关电源的性能和稳定性至关重要。

【很完整】⽜⼈教你开关电源各功能部分原理分析、计算与选型1 开关电源介绍此⽂档是作为张占松⾼级开关电源设计之后的强化培训，基于计划安排，由申⼯讲解了变压器设计之后，在此⽂章中简单带过变压器设计原理，重点讲解电路⼯作原理和设计过程中关键器件计算与选型。

开关电源的⼯作过程相当容易理解，其拥有三个明显特征：开关：电⼒电⼦器件⼯作在开关状态⽽不是线性状态⾼频：电⼒电⼦器件⼯作在⾼频⽽不是接近⼯频的低频直流：开关电源输出的是直流⽽不是交流也可以输出⾼频交流如电⼦变压器1.1 开关电源基本组成部分1.2 开关电源分类：开关电源按照拓扑分很多类型：buck boost 正激反激半桥全桥 LLC 等等，但是从本质上区分，开关电源只有两种⼯作⽅式：正激：是开关管开通时传输能量，反激：开关管关断时传输能量。

下⾯将以反激电源为例进⾏讲解。

1.3 反激开关电源简介反激⼜被称为隔离buck-boost 电路。

基本⼯作原理：开关管打开时变压器存储能量，开关管关断时释放存储的能量反激开关电源根据开关管数⽬可分为双端和单端反激。

根据反激变压器⼯作模式可分为CCM 和DCM 模式反激电源。

根据控制⽅式可分为PFM 和PWM 型反激电源。

根据驱动占空⽐的产⽣⽅式可分为电压型和电流型反激开关电源。

我们所要讲的反激电源精确定义为：电流型PWM 单端反激电源。

1.4 电流型PWM 单端反激电源此类反激电源优点：结构简单价格便宜，适⽤⼩功率电源。

此类反激电源缺点：功率较⼩，⼀般在150w 以下，纹波较⼤，电压负载调整率低，⼀般⼤于5%。

此类反激电源设计难点主要是变压器的设计，特别是宽输⼊电压，多路输出的变压器。

2 举例讲解设计过程为了更清楚了解设计中详细计算过程，我们将以220VAC-380VAC 输⼊，+5V±3%（5A），±15±5%（0.5A）三路共地输出反激电源为例讲解设计过程。

提出上⾯要求，选择思路如下：提出上⾯要求，选择思路如下：电源总输出功率P=5*5W+15*0.5*2=40W 功率较⼩，可以选择反激开关电源。

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。

供电模块电路器件选型交流输入保险线选型：耐压：有效值220V 。

选一定裕量，有效值300V 左右就行。

电流：由功率来选。

我们的开关电源，最大输出20W 。

电流选的裕量大一些。

我们按40W 算。

AU P I18.022040===。

这是电流有效值，保险线再选大些，选到0.5到1A 均可，这里选1A 。

直流输入保险线选型：耐压：直流最大输入为650V 。

选800V 到1000V ，都可以。

我们这里对于耐压的裕量选的大一些。

选1000V 。

电流：开关电源最大输出功率20W ，按40W 选。

在最小直流电压，最大功率输出时，产生最大电流。

有A VW I 267.015040max ==。

加上裕量，我们选1A 的。

交流输入滤波X 安规电容：耐压：接在交流侧220的输入，耐压选个250到275V 就可以。

一定要选安规电容，不能用别的电容代替。

容值：这里只是用来滤波，消除电磁干扰。

容值选个小一点的就可以。

不用考虑太多。

这里定为：MKP X2 104的。

（一般电容容值的确定考虑如下：1.与附近电感配合，要求去增益和滤波的，或算个截止频率的一起选。

2.没有要求就考虑寄生电感和漏电流的要求。

）交流侧共模电感器耐压：共模电感接入电路中相当于一个导线，耐压一般没有问题。

查资料大概看了看。

都在DC1500V 以上。

最大电流：也就是额定电流。

算出这里会流过的最大电流AVW I 18.022040max ==。

选一定的裕量，我们这里选择额定电流一定要大于0.5A 的电感。

电感量：没有太多时间从理论上计算到底选多大的电感。

一般在共模电感的型号中选。

在满足电流的基础上。

选一个大一点电感，这样效果会更明显些。

这里选15mH ，额定电流为3A 。

型号：CMI15mH/3AY/H25。

整流二极管220V 交流输入二极管不控整流，是十分常用的。

这里的二极管也常用。

耐压：最高电压要到311V 以上。

为了安全，一般耐压选择会大一些。

这里为了与直流侧的型号统一，一起选择。

目录概述 (2)线性电源 (2)LDO电路的原理 (2)举例 (3)LDO的选择注意事项 (4)输入、输出以及降低电压 (4)负载电流要求 (4)封装与功耗 (5)输出电容器 (5)负载调整率 (5)开关电源 (5)晶体管开关电路的设计 (5)开关电路分析 (5)应用举例 (6)功率晶体管开关电源的设计 (7)MOS管开关电源的设计 (9)电源的比较 (10)LDO应用于开关电源 (11)简化开关电源设计 (11)提高开关电源的负载调整率 (11)有效滤除开关电源电磁干扰，减小纹波输出 (12)为开关电源提供过流保护 (12)生产厂家 (12)概述目前直流电源电路使用的方法有两种，即串级型（线性电源）和开关型电路。

串级型电源是一种在输入和输出间串联地接入控制期间---晶体管等构成的电路。

这种方式的电源在输出电压的过程中在电源控制器件上也产生电压降，所以输出电压必然低入输入电压，电源的效率也比较低。

开关型电源是将晶体管开关电路或者FET开关电路与电感器或电容器组合构成的电源电路，与串级型相比其优点是效率非常高，而且在确保高效率时能自由地进行降压或升压。

线性电源LDO电路的原理LDO用于控制输出电压用的晶体管，在电源和负载之间是串联连接的。

我们直接从电路分析入手。

如下图1：5V图1这是一个简易的利用射极跟随器做出来的直流电源电路，将5.6V的齐纳二极管与射频跟随器相组合，输出电压为5.0V，从理论上来讲如挑选不同的齐纳二极管，就能得到任意的输出电压。

C1为了消除齐纳二极管的噪声，C2为了降低阻抗优点：简单，电流为数十毫安。

缺点：大电流时输出电压会下降。

应当说明的是，实际的线性稳压器还应当具有许多其它的功能，比如负载短路保护、过压关断、过热关断、反接保护等，而且串联调整管也可以采用MOSFET。

射极跟随器的特点是输出阻抗低，输入阻抗高，无电压放大作用。

共射极放大器，共基极放大器的特点和作用不做展开。

改进上述电路的缺点：利用负反馈，如图2：这样，由于负载电流的变动而产生输出电压的变化，因负反馈而得到补正，从而能保持输出电压的稳定。

开关电源芯片选型开关电源芯片是一种将交流电转换为直流电的关键元件，广泛应用于电子设备和工业控制系统中。

选择适合的开关电源芯片对于电路性能的稳定性和效率至关重要。

在选型时，需要考虑以下几个方面的因素。

首先，功率需求是选型的基础。

开关电源芯片的功率输出范围从几瓦到数百瓦不等，需要根据实际需求选择适合的功率范围。

如果功率需求较小，可以选择集成度较高的线性稳压芯片；如果功率需求较大，需要选择功率转换效率较高且适合高功率的开关电源芯片。

其次，输入电压范围也是选型的重要考虑因素。

不同的应用场景具有不同的输入电压范围，有些是固定电压输入，有些是宽电压输入。

对于固定电压输入的场景，可以选择适用于该固定输入电压的芯片；而对于宽电压输入场景，需要选择电源芯片具有宽高输入电压范围的特点。

接下来是输出电压和电流的要求。

根据具体应用中的需求，选择输出电压和电流范围合适的电源芯片。

有些芯片可以通过外部元件进行调整，而有些芯片则需要根据实际情况选择恰当的型号。

此外，选型时还需要考虑芯片的性能参数，如转换效率、纹波电压、线性度等。

转换效率是指电源芯片将输入电能转换成输出电能的效率，一般来说，转换效率越高，能量损耗越小，反之亦然。

纹波电压是指输出直流电中的交流成分，一般情况下，纹波电压越小，输出电压的稳定性越好。

线性度则是指输出电压与输入信号之间的线性关系，线性度越好，输出电压的准确性和稳定性也越高。

最后，还需要考虑芯片的安全性和可靠性。

开关电源芯片一般具有过电流保护、过热保护和短路保护等功能，能够保护电路和电源芯片的安全性。

此外，选择来自知名品牌的芯片和有良好信誉的供应商，可以提高电源芯片的可靠性和稳定性。

综上所述，开关电源芯片选型需要考虑功率需求、输入电压范围、输出电压和电流要求、性能参数以及安全性和可靠性等因素。

只有充分的了解和考虑这些因素，才能选择到合适的开关电源芯片，以满足实际应用的需求。

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。

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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。

自动化系统的开关与电气元件选型自动化系统的开关与电气元件选型旨在确保系统的正常运转和安全性能。

在选择开关和电气元件时，需要考虑以下几个因素：系统需求、电气参数、环境条件和可靠性等。

一、系统需求在选择开关和电气元件之前，首先需要明确系统的需求。

这包括系统的工作原理、功能和操作方式等。

根据系统需求，选择合适的开关和电气元件来实现所需的功能与操作。

二、电气参数在开关和电气元件的选型中，电气参数是一个重要的考虑因素。

电气参数包括电压、电流、功率、频率和控制信号等。

根据系统的电气参数要求，选取能够满足要求的开关和电气元件。

三、环境条件环境条件对开关和电气元件的选型也有很大的影响。

环境条件包括温度、湿度、震动和防护等级等。

选择符合环境条件要求的开关和电气元件，能够提高系统的可靠性和稳定性。

四、可靠性在选择开关和电气元件时，可靠性是一个至关重要的因素。

可靠性包括使用寿命、耐久性和抗干扰能力等。

选择具有高可靠性的开关和电气元件，能够确保系统的稳定性和长期运行。

在实际的选型过程中，可以参考相关的标准和规范。

例如，开关可以根据国际电工委员会（IEC）的标准选型，电气元件可以根据国际电气工程师协会（IEEE）的标准选型。

另外，还可以通过咨询专业的电气工程师或供应商获得建议和推荐。

他们有丰富的经验和专业的知识，能够根据具体的系统需求和要求，为您提供最佳的开关和电气元件选型方案。

总之，在选择自动化系统的开关和电气元件时，需要综合考虑系统需求、电气参数、环境条件和可靠性等因素。

通过合理选型，能够保证系统的正常运转和安全性能，提高系统的可靠性和稳定性。

以上为自动化系统的开关与电气元件选型的相关内容，希望能对您有所帮助。

开关器件和元件参数的选择一、在空载、正常负载和过载条件下接通、承载和分断电流的能力1．接通和分断能力电器在有关产品标准规定的条件下应能接通和分断负载和过载电流而不发生故障，接通和分断所要求的使用类别和操作次数应在有关产品标准中规定。

2．操作性能与电器操作性能有关的试验是用来验证电器在对应于规定使用类别的条件下能够接通、承载和分断其主电路的电流而不发生故障的试验。

操作性能的特殊要求和试验条件应在有关产品标准中规定，并可涉及以下两点。

（1）空载操作性能是在控制电路通电而主电路不通电的条件下进行试验的，目的是验证电器的闭合和断开操作符合控制回路规定的外施电压和/或气压的上限和下限的操作条件。

（2）有载操作性能是验证电器接通和分断对应于有关产品标准规定的使用类别下的电流和操作次数。

如果相关产品标准有规定，则有载和空载操作性能验证可组合在同一顺序试验中进行。

3．寿命选用术语“寿命”代替“耐磨损”，以表示电器在修理或更换部件前能完成的操作循环次数的概率，另外，术语“耐磨损”也通常用于涉及技术标准规定的操作性能，所以本部分中不采用术语“耐磨损”，以免混淆两种概念。

1）机械寿命关于电器的抗机械磨损能力，可用有关产品标准规定的空载操作循环（即主触点不通电流）次数来表征，该次数是电器在需要修理或更换任何机械部件前能达到的机械寿命次数，如果电器设计成可维修的，则按制造厂的说明书进行正常的维护是允许的。

每次操作循环包括一次闭合操作和伴随着的一次断开操作。

试验时电器应按制造厂的说明书安装。

有关产品标准应规定电器无载操作循环次数的优先值。

2）电寿命电器的抗电磨损能力用有关产品标准规定的使用条件下的有载操作循环次数来表征，该次数是电器在不修理或不更换部件前能达到的电寿命次数。

有关产品标准应规定电器的有载操作循环次数的优先值。

二、接通、承载和分断短路电流的能力电器应能够承受在有关产品标准规定的条件下承载短路电流引起的热效应、电动力效应和电场强度效应。

·高可靠性，高性价比·内置式EMI滤波器·100%满负载老化·保护功能：过载∕短路保护·5 年有限保修·F602 111×78×36﹙mm﹚交流输入电压范围. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170~264V AC(210~370VDC)交流输入频率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47~63Hz输入启动冲击电流. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30A∕230V, (冷态时)输入漏电流. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . .＜0.5mA∕230V AC电网调整率（满载时）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ≤±0.5％输出电压可调节范围. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ±10％输出过载保护. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105~150％绝缘强度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I∕P­O∕P﹕1.5KV AC∕1minI∕P­F∕G﹕1.5KV AC∕1minO∕P­F∕G﹕0.5KV AC∕1min上升时间 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .满负载时为 50ms (典型值)保持时间. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 满负载时为 20ms(典型值)工作环境. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . －20℃~＋50℃，储存环境. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . －20℃~＋85℃，)安全标准. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 设计符合 GB4943，UL60950,EN60950 EMC 标准. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 符合GB9254，EN55022 ClassAEN61000­3­2,3 EN61000­4­2,3,4,5,6,8 ,11 冷却形式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .自然冷却型号 直流输出 负载调整率 纹波 效率 LD20W­S­5 5V 4.0A 0.5% 80mV 70% LD20W­S­12 12V 2.0A 0.5% 120mV 76% LD20W­S­15 15V 1.5A 0.5% 120mV 77% LD20W­S­24 24V 1.0A 0.5% 150mV 78% LD20W­S­48 48V 0.5A 0.5% 150mV 79% *备注：上表所列包含但不限于，输出 3~110VDC 内都可提供。