開關電源設計中所用到的各種元器件

 　 設計開關電源并不是如想象中那么簡單，特別是對剛接觸開關電源研發(fā)的童鞋來說，它的外圍電路就很復雜，其中使用的元器件種類繁多，性能各異。要想設計出性能高的開關電源就必須弄懂弄通開關電源中各元器件的類型及主要功能。本文將總結出這部分知識。 開關電源外圍電路中使用的元器件種類繁多，性能各異，大致可分為通用元器件、特種元器件兩大類。先簡單介紹下主要元器件分類：

　　一、 電阻器：

　　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—在開關電源的對稱直流輸入電路中起到均壓作用，亦稱平衡電阻。

　　3. 分壓電阻—構成電阻分壓器。

　　4. 泄放電阻—斷電時可將電磁干擾(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(wěn)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—與過電流保護電路配套使用，用于限制開關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—開關電源的負載電阻(含等效負載電阻)。

　　9. 最小負載電阻—為維持開關電源正常工作所需要的最小負載電阻，可避免因負載開路而導致輸出電壓過高。

　　10. 假負載—在測試開關電源性能指標時臨時接的負載(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—給開關電源的控制端提供偏壓，或用來穩(wěn)定晶體管的工作點。

　　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。

　　15. 阻尼電阻—防止電路中出現(xiàn)諧振。

　　二、 電容器：

　　1. 濾波電容—構成輸入濾波器、輸出濾波器等。

　　2. 耦合電容—亦稱隔直電容，其作用時隔斷直流信號，只讓交流信號通過。

　　3. 退藕電容—例如電源退藕電容，可防止產(chǎn)生自激振蕩。

　　4. 軟啟動電容—構成軟啟動電路，在軟啟動過程中使輸出電壓和輸出電流緩慢地建立起來。

　　5. 補償電容—構成RC型頻率補償網(wǎng)絡。

　　6. 加速電容—用于提高晶體管的開關速度。

　　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. 延時電容—與電阻構成RC型延時電路。

　　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. 安全電容—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。

　　三、 電感器：

　　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—亦稱串模扼流圈，它采用單繞組結構，一般串聯(lián)在開關電源的輸入電路中。

　　6. 頻率補償電感—構成LC型、LCR型頻率補償網(wǎng)絡。

　　四、 變壓器：

　　1. 工頻變壓器—對交流電源進行變壓與隔離，再經(jīng)過整流濾波后給DC/DC變換器(即開關穩(wěn)壓器)供電。

　　2. 高頻變壓器—對高頻電源進行儲能、變壓和隔離，適用于無工頻變壓器的開關電源中。

　　五、 二極管：

　　1. 整流二極管—低頻整流、高頻整流。

　　2. 續(xù)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(xù)流二極管，即可為反電動勢提供泄放回路，避免損壞驅動管。

　　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，在負半周時給交流電提供回路。

　　6. 隔離二極管—可實現(xiàn)信號隔離。

　　7. 抗飽和二極管—將二極管串聯(lián)在功率開關管的基極上，可降低功率開關管的飽和深度，提高關斷速度。

　　六、 整流橋

　　將交流電壓變?yōu)槊}動直流電壓，送至濾波器。整流橋可由四只整流二極管構成，亦可采用成品整流橋。

　　七、 穩(wěn)壓管

　　構成簡易穩(wěn)壓電路;接在開關電源的輸出端，用來穩(wěn)定空載時的輸出電壓;由穩(wěn)壓管、快恢復二極管和阻容元件構成一次側鉗位保護電路;構成過電壓保護電路。

　　八、 晶體管

　　用作PWM調(diào)制器的功率開關管;構成恒壓/恒流輸出式開關電源的電壓控制和電流控制環(huán)路;構成截劉輸出型開關電源的截流控制環(huán);構成開關穩(wěn)壓器的通/斷控制、欠電壓、過電壓保護、過電流保護等電路。

　　九、 場效應晶體管

　　MOSFET用作PWM調(diào)制器或開關穩(wěn)壓控制器的功率開關管。

　　十、 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)等。

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