開關電源中通用元器件的類型及主要功能


原標題:開關電源中通用元器件的類型及主要功能
在開關電源的設計和應用中,涉及到多種元器件,這些元器件各自承擔著不同的功能和作用。以下是對開關電源中常用元器件類型及其主要功能的詳細歸納:
一、電阻
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,以穩定電壓輸出。
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,也稱為平衡電阻。
分壓電阻:構成電阻分壓器,用于分壓電路。
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,防止電荷積累導致的電擊或設備損壞。
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。
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,防止過流損壞。
分流電阻:給電流提供旁路,以分擔部分電流,保護其他元件。
負載電阻:開關電源的負載電阻,包括等效負載電阻。
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。
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、水泥電阻等。
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,濾除噪聲和干擾。
偏置電阻:給開關電源的控制端提供偏壓,或用來穩定晶體管的工作點。
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,防止元件過壓或過流損壞。
頻率補償電阻:如構成誤差放大器的RC型頻率補償網絡,用于改善電路的頻率響應特性。
阻尼電阻:防止電路中出現諧振,保持電路穩定。
壓敏電阻:根據電壓范圍分為不同檔位,對過電壓脈沖響應速度快,耐沖擊電流能力強,可用于構成過電壓保護電路、防雷擊保護電路等。
二、電容
濾波電容:構成輸入濾波器、輸出濾波器等,濾除電源中的高頻噪聲和紋波。
耦合電容:亦稱隔直電容,隔斷直流信號,只讓交流信號通過。
退耦電容:防止電源產生自激振蕩,確保電源穩定。
軟啟動電容:構成軟啟動電路,使輸出電壓和輸出電流在啟動時緩慢建立,避免沖擊。
補償電容:構成RC型、CL型振蕩器,用于電路的頻率補償。
加速電容:用于提高晶體管的開關速度,優化電路性能。
振蕩電容:可構成RC型、LC型振蕩器,為電路提供振蕩源。
自舉電容:用于提升輸入級的電源電壓,或構成電壓前饋電路。
延時電容:與電阻構成RC型延時電路,實現電路的延時功能。
儲能電容:如極性反轉式DC-DC變換器中的泵電容,儲存和釋放能量。
倍壓電容:與二極管構成倍壓整流電路,提高輸出電壓。
消噪電容:用于濾除電路中的噪聲干擾,提高信號質量。
中和電容:消除放大器的自激振蕩,確保放大器穩定工作。
抑制干擾的電容器:在EMI濾波器中濾除串模和共模干擾,保護電路免受外界干擾。
安全電容:包括X電容和Y電容,分別用于濾除共模干擾和串模干擾。
三、電感
濾波電感:構成LC型濾波器,濾除電源中的高頻噪聲和紋波。
儲能電感:常用于降壓式或升壓式DC-DC變換器電路中,儲存和釋放能量以實現電壓轉換。
振蕩電感:構成LC型振蕩器,為電路提供振蕩源。
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。
串模電感:亦稱串模扼流圈,采用單繞組結構,一般串聯在開關電源的輸入電路中,濾除串模干擾。
頻率補償電感:構成LC型、LCR型頻率補償網絡,用于改善電路的頻率響應特性。
四、變壓器
工頻變壓器:對交流電源進行變壓與隔離,將高壓交流電轉換為低壓交流電,同時實現電氣隔離,保護用戶和設備安全。在開關電源中,雖然直接使用高頻變壓器進行電壓轉換更為常見,但工頻變壓器在某些應用場合(如輸入電壓變換)中仍然有其重要性。
五、二極管
整流二極管:將交流電轉換為直流電。在開關電源中,通常使用快恢復二極管或肖特基二極管以提高效率。
穩壓二極管:利用反向擊穿特性,為電路提供穩定的基準電壓。
開關二極管:作為高頻開關使用,控制電流的通斷。在開關電源中,常用的是MOSFET(金屬氧化物半導體場效應晶體管)或IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)作為高頻開關元件。
續流二極管:在電感線圈等儲能元件放電時,提供續流路徑,防止元件反向擊穿。
保護二極管:如瞬態抑制二極管(TVS),用于保護電路免受瞬態過電壓的損害。
六、晶體管
三極管:作為放大器、開關等使用,但在現代開關電源中,由于MOSFET等新型半導體器件的出現,三極管的使用逐漸減少。
MOSFET(金屬氧化物半導體場效應晶體管):作為高頻開關元件,控制開關電源的輸入和輸出。MOSFET具有開關速度快、輸入阻抗高、驅動功率小等優點,是開關電源中的核心元件之一。
IGBT(絕緣柵雙極型晶體管):在某些大功率開關電源中,IGBT因其高耐壓、大電流的特性而被廣泛使用。
七、集成電路
PWM(脈沖寬度調制)控制器:產生PWM信號,控制開關元件的通斷,從而調節輸出電壓和電流。PWM控制器是開關電源中的關鍵元件之一。
線性穩壓器:在某些低壓、低功耗的應用中,仍然需要使用線性穩壓器來穩定輸出電壓。
運算放大器:在反饋電路、誤差放大器等電路中使用,用于信號放大和處理。
比較器:將輸入信號與參考電壓進行比較,輸出高電平或低電平信號,用于控制開關元件的通斷。
八、其他元件
保險絲:在電路發生短路或過載時,保險絲會熔斷,切斷電路,保護設備和人員安全。
散熱器:用于散熱,防止開關元件因過熱而損壞。在高頻開關電源中,由于開關元件的開關頻率高,會產生大量的熱量,因此散熱器是必不可少的元件。
濾波網絡:包括LC濾波網絡、RC濾波網絡等,用于濾除電路中的噪聲和干擾信號。
保護電路:如過流保護電路、過壓保護電路、欠壓保護電路等,用于保護開關電源免受各種異常情況的損害。
綜上所述,開關電源中涉及多種元器件,每種元器件都承擔著不同的功能和作用,共同構成了一個完整的開關電源系統。
責任編輯:David
【免責聲明】
1、本文內容、數據、圖表等來源于網絡引用或其他公開資料,版權歸屬原作者、原發表出處。若版權所有方對本文的引用持有異議,請聯系拍明芯城(marketing@iczoom.com),本方將及時處理。
2、本文的引用僅供讀者交流學習使用,不涉及商業目的。
3、本文內容僅代表作者觀點,拍明芯城不對內容的準確性、可靠性或完整性提供明示或暗示的保證。讀者閱讀本文后做出的決定或行為,是基于自主意愿和獨立判斷做出的,請讀者明確相關結果。
4、如需轉載本方擁有版權的文章,請聯系拍明芯城(marketing@iczoom.com)注明“轉載原因”。未經允許私自轉載拍明芯城將保留追究其法律責任的權利。
拍明芯城擁有對此聲明的最終解釋權。