你了解开关电源上各个电子元件的作用吗
盘点开关电源设计中所用到的各种元器件
盘点开关电源设计中所用到的各种元器件
设计开关电源并不是如想象中那幺简单，特别是对刚接触开关电源研发的童鞋来说，他的外围电路就很负责，其中使用的元器件种类繁多，性能各异。
要想设计出性能高的开关电源就必须弄懂弄通开关电源中各元器件的类型及主要功能。
本文将总结出这部分知识。
开关电源外围电路中使用的元器件种类繁多，性能各异，大致可分为通用元器件、特种元器件两大类。
开关电源中通用元器件的类型及主要功能如下：
一、电阻器：
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。
开关电源电路组成及常见各模块电路分析
开关电源电路组成及常见各模块电路分析开关电源电路是一种将输入电流转换为高频脉冲的电路，通过变压器进行变换和滤波，最终将电源提供给负载。
它由多个模块组成，包括输入滤波器、整流器、功率变换器、输出滤波器和反馈控制器等。
下面我将对这些模块进行详细分析。
1.输入滤波器：开关电源电路的输入端通常会接入输入电源，因此需要一个输入滤波器来滤除输入电源中的高频噪声和电磁干扰。
输入滤波器通常由电容和电感构成，能够将输入电压平滑成纯直流信号，并提供稳定的电压给后续电路。
2.整流器：整流器的作用是将交流信号转换为直流信号，并提供稳定的电压给功率变换器。
常见的整流器有全波整流和半波整流两种方式。
全波整流使用四个二极管，能够将输入电压的正半周期和负半周期都转换为直流信号，效率更高。
而半波整流只使用两个二极管，仅将输入电压的正半周期转换为直流信号。
3.功率变换器：功率变换器是开关电源电路的核心部分，主要负责将直流信号转换为高频脉冲信号，通过变压器变换和带宽控制，将电源提供给负载。
常见的功率变换器有多种类型，包括单端交错式、反激式、降压升压式等。
这些变换器均具有高效率、可靠性和短路保护等特点。
4.输出滤波器：输出滤波器用于平滑功率变换器输出的高频脉冲信号，并将其转换为稳定的直流电压。
通常由电感和电容构成，能够滤除高频噪声和纹波，提供稳定的输出电压给负载。
5.反馈控制器：反馈控制器用于监测输出电压，并通过控制开关管的开关状态来实现自动调整电路的输出电压。
当输出电压低于设定值时，反馈控制器会调整开关管的开关状态，使电路输出电压回到设定值。
常见的控制方式有PID控制、PWM控制等。
以上是开关电源电路的常见模块。
这些模块通过相互协作，能够将输入电源转换为稳定的高频输出电压，并提供给负载。
开关电源电路具有高效率、小体积、轻量化等优点，在电子设备中得到广泛应用。
各种电气元器件的作用
各种电气元器件的作用
电气元器件是电子电路中不可或缺的组成部分，通过它们的不同作用，可以实现不同的电路功能。
以下是几种常见的电气元器件及其作用：
1. 电阻器：用于限制电流，降低电压，分压等。
2. 电容器：用于储存电荷与电能，平滑电压波动，滤波等。
3. 电感器：用于储存磁场能量，制作滤波器，调节信号频率等。
4. 二极管：具有单向导电性，用于整流、稳压、检波等。
5. 三极管：具有放大、开关、振荡等功能，常用于放大器、调制解调器、逻辑电路等。
6. MOS管：具有高阻、低噪声、大功率等优点，常用于功率放大器、开关电路等。
7. 晶体管：具有高频、高速、微小尺寸等优点，常用于射频电路、计算机芯片等。
8. 电子管：具有高功率、高频、高精度等特点，常用于广播、电视、雷达等领域。
综上所述，电气元器件可以说是电子电路中的“基石”，不同的元器件结合起来，可以实现各种复杂的电路功能。
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开关电源设计的各种元器件介绍及作用
开关电源设计的各种元器件介绍及作用设计并不是如想象中那么简单，特别是对刚接触开关电源研发的人来说，它的外围就很复杂，其中使用的元器件种类繁多，性能各异。
要想设计出性能高的开关电源就必须弄懂弄通开关电源中各元器件的类型及主要功能。
本文将总结出这部分知识。
开关电源外围电路中使用的元器件种类繁多，性能各异，大致可分为通用元器件、特种元器件两大类。
开关电源中通用元器件的类型及主要功能如下：一、电阻器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。
二、电容器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。
开关电源构成
开关电源构成一、概述开关电源是一种将交流电转换为稳定直流电的电源设备。
它由多个功能模块构成，这些模块协同工作来保证输出电压稳定和高效率。
本文将详细介绍开关电源的构成及其各个模块的作用。
二、输入端模块开关电源的输入端主要包括滤波器和整流器，其作用是将输入的交流电转换为直流电，并对输入电流进行滤波以减小噪声干扰。
2.1 滤波器滤波器的作用是滤除输入电源中的高频噪声，以保证后续模块的正常工作。
滤波器通常由电容器和电感器组成，通过串联或并联的方式构成LC滤波器，实现对输入电流中高频成分的滤除。
2.2 整流器整流器的作用是将交流电转换为直流电。
常见的整流器有单相桥式整流器和三相桥式整流器。
单相桥式整流器由四个二极管组成，将输入的交流电转换为具有方向性的脉动直流电；三相桥式整流器则由六个二极管组成，可将三相交流电转换为直流电。
三、功率因数修正模块功率因数修正模块的作用是提高开关电源的功率因数，使其接近于1。
功率因数修正模块通常采用电感器和电容器构成的控制电路，通过改变输入电流的波形，实现功率因数的修正。
3.1 PFC电路PFC（Power Factor Correction）电路是一种主动式功率因数修正电路。
它通过控制开关管的导通时间来调整输入电流的波形，以减小电网对开关电源的负载。
常见的PFC电路有Boost型和Flyback型，分别适用于不同功率范围的开关电源。
四、能量转换模块能量转换模块是开关电源中最关键的部分，其作用是将输入电源提供的能量转化为所需的直流输出电压，并实现电压的稳定和可调。
4.1 开关管开关管是能量转换模块中最关键的元件之一，它通过调节导通和关断时间来控制输出电压的大小和稳定性。
常用的开关管有MOSFET和IGBT，其选择取决于所需的电压和功率范围。
4.2 变压器变压器是开关电源中的核心元件，它通过变换输入电压和输出电压的比例，实现电压的升降，并提供电隔离功能。
变压器通常由高频铁心和线圈构成，其绕组比例决定了输入输出电压的变换关系。
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。
开关电源原理图各元件功能详解
电源原理图--每个元器件的功能详解！FS1:由变压器计算得到Iin值，以此Iin值(0.42A)可知使用公司共享料2A/250V，设计时亦须考虑Pin(max)时的Iin是否会超过保险丝的额定值。
TR1(热敏电阻):电源启动的瞬间，由于C1(一次侧滤波电容)短路，导致Iin电流很大，虽然时间很短暂，但亦可能对Power产生伤害，所以必须在滤波电容之前加装一个热敏电阻，以限制开机瞬间Iin在Spec之内(115V/30A，230V/60A)，但因热敏电阻亦会消耗功率，所以不可放太大的阻值(否则会影响效率)，一般使用5Ω-10Ω热敏，若C1电容使用较大的值，则必须考虑将热敏电阻的阻值变大(一般使用在大瓦数的Power上)。
VDR1(突波吸收器):当雷极发生时，可能会损坏零件，进而影响Power的正常动作，所以必须在靠AC输入端(Fuse之后)，加上突波吸收器来保护Power(一般常用07D471K)，但若有价格上的考虑，可先忽略不装。
CY1，CY2(Y-Cap):Y-Cap一般可分为Y1及Y2电容，若AC Input有FG(3 Pin)一般使用Y2- Cap ，AC Input若为2Pin(只有L，N)一般使用Y1-Cap，Y1与Y2的差异，除了价格外(Y1较昂贵)，绝缘等级及耐压亦不同(Y1称为双重绝缘，绝缘耐压约为Y2的两倍，且在电容的本体上会有“回”符号或注明Y1)，此电路蛭蠪G 所以使用Y2-Cap，Y-Cap会影响EMI特性，一般而言越大越好，但须考虑漏电及价格问题，漏电(Leakage Current )必须符合安规须求(3Pin公司标准为750uA max)。
CX1(X-Cap)、RX1:X-Cap为防制EMI零件，EMI可分为Conduction及Radiation两部分，Conduction规范一般可分为: FCC Part 15J Class B 、CISPR 22(EN55022) Class B 两种，FCC测试频率在450K~30MHz，CISPR 22测试频率在150K~30MHz，Conduction可在厂内以频谱分析仪验证，Radiation 则必须到实验室验证，X-Cap 一般对低频段(150K ~ 数M之间)的EMI防制有效，一般而言X-Cap愈大，EMI防制效果愈好(但价格愈高)，若X-Cap在0.22uf以上(包含0.22uf)，安规规定必须要有泄放电阻(RX1，一般为1.2MΩ1/4W)。
开关电源电路主要元器件介绍
开关电源电路主要元器件介绍开关电源电路主要是由熔断器、热敏电阻器、互感滤波器、桥式整流电路、滤波电容器、开关振荡集成电路、开关变压器、光耦合器、三端稳压器等构成的。
1、熔断器电源电路中的熔断器通常安装在交流220V输入端附近，主要起到保证电路安全运行的作用。
在电路中，熔断器一般为圆柱形玻璃管，当电路发生短路等故障时，电流会异常升高，这时熔断器会在电流异常升高到一定的大小时，自身熔断切断供电，从而起到保护电路安全的作用。
2、热敏电阻器热敏电阻器在电路中起抗冲击作用。
通常，在设备开机时，220V 交流电压经熔断器、热敏电阻器、桥式整流堆后为电容进行充电，根据电容器的特点，其瞬间充电电流为最大，从而可能产生浪涌电流，对前级电路中的桥式整流堆、熔断器等带来冲击，造成损坏。
为了防止电源遭受冲击，通常在熔断器之后加入热敏电阻器进行限流。
一般热敏电阻器的电阻值较大时，限流效果较好，但是电阻消耗的电能也较大，电源电路工作后，反而浪费电力。
为了达到较好的限流效果，又为了节省电能，在电源电路中经常采用负温度系数热敏电阻作限流使用。
负温度系数热數电阻（NTC）的特性为：温度越高，电阻越小。
常温时，阻值比较大，电阻一般为8-10Ω；开机时，可起到较好的限流作用；电源启动后，工作电流经过热敏电阻，使其发热，热敏电阻阻值大幅下降（约1-2Ω），使热敏电阻在电源启动后，电能消耗降到最小。
正温度系数热敏电阻（PTC）特性为：温度越高，电阻越大，通常用在冰箱的压缩机启动电路中。
3、互感滤波器互感滤波器由两组线圈对称绕制而成，其作用是通过互感作用消除外电路的干扰脉冲进入电路中，同时使电路中的脉冲信号不会向电网辐射干扰。
4、桥式整流电路桥式整流电路主要将交流220V电压整流为直流+300V电压输岀，它由四个整流二极管按照一定的连接关系组合而成桥式整流电路。
另外，在一些电路中采用桥式整流堆作为整流器件，它实际上是将四个整流二极管集成在一起的整流器件，外部具有四个引脚，其中两个引脚输入交流电压，另两个引脚输出直流电压，其电路功能及原理与桥式整流电路的电路功能及原理均相同。
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。用使路电换交端后供 �后流整波全行进流交入输将是用功其 �器流整式桥的成构所接连互交管极二颗四由部内 器流整式桥 ■ 。同不其别 分来号型及样字的面上件组从以可过不�近接很容电 yC 与观外与色颜其。坏损件组部内使 免避�断熔丝险保让时及能时压电过生发流交入输当�端入输流交器应供源电于用常通
。色角要重演扮路电侧次一级率功及以路电正修数因率功动主于 �过流否是流电定决�止截及通导号信制控依�关开子电速快点接无为作中路电换交在 体导半关开 ■ 。份部 一的要重当相器应供源电是 �力能出输大最路各的器应供源电了定决件组的里这 �路电换交 的侧次一级率功入进便�后流整过经。作运间时长的定稳利以�热散其助协�上片热散于定 固其将会器应供源电分部�异差所有而同不的流电及压电定额件组着随会小大与观外其
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器容电 。细 粗线包漆及以数圈的同不有而力受承流电及值感着随�型柱圆及形环有状形感电中片图
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敏光与管极二光发用使是就理原其 。坏损件组压低使 �动流流电常异生产间路电压低高时障 故生发免避�离隔路电其持维并�递传号信的路电压低与路电压高于用是要主器合耦光 器合耦光 ■ 。等等 CI 制控扇风如例�CI 的上加行自要需视商厂有还它其�外件组述上了除 锁并闭关会便�后值定设其出超当�护保及视监)护保度温过(PTO、)护保路短(PCS、)护保 流电过(PCO、)护保压电过(PVO、)护保压电低(PVU 的出输路各行进�CI 理管控监源电 IP 如例�心核其为作件组合整率功小界业用使以所�高太需不数瓦出输其因�统系立独一 成自须必以所�出输续持需仍路电源电助辅�后闭关源电为因�件组合整用路电源电助辅 控合整 MWP/CFP 是就�列系 X086MC 的见常如例。率障故低降也外积体小缩�少减目数 件组�化简为更路电使可�中 CI 一单于合结器制控种两述上将�用制控合整 MWP/CFP 系 3483/2483CU 有的见常般一。制控的)elcyC ytuD(期周务任其对态状出输源电着随�生产 号信)变调宽脉(MWP 用动驱体导半关开侧次一级率功为作�用路电 MWP 侧次一级率功 �数因率功的定一持维可器应供源电使�制控路电正修数因率功动主为作�用路电 CFP 。生产波谐次高少减并 。CI 制控 MWP 等列 。CI 制 。列系 hctiwSPOT 的 。动启新重可才后除排障故待�出输器应供源电止停�路电制控定
电自来除消是途用�容电的间)N(线性中与)L(线火接跨来用�中成组路电波滤 I电波滤路线接跨为称又�xC(容电 X ■ 大以所�器波滤 IME 式体一下塞能太不都间空部内器应供源电的扇风分公 21 用使前目 。法做的边两右左片照用采多