开关电源工作的原理,如何设计讲和分析实用开关电源,是每个电源工程师必会的入门知识。
一、特种二极管
1.快恢复二极管(FRD)-快恢复二极管的反向恢复时间一般为几百纳秒,正向压降为0.6V~1V,正向电流为几安培至几千安培,反向峰值电压可达几百伏特至几千伏特,可用作开关电源中的输出整流管、一次侧钳位保护电路的阻塞二极管。
▲快恢复二极管(FRD)
2.超快恢复二极管(SRD)-超快恢复二极管则是在快恢复二极管基础上发展而成的,其反向恢复电荷进一步减小,反向恢复时间可低至几十纳秒,可用作开关电源适配器输出整流管、阻塞二极管、反馈电路中的整流管。
▲超快恢复二极管(SRD)
3.肖特基二极管(SBD)-全称为肖特基势垒二极管,它属于低电压、低功耗、大电流、超高速半导体功率器件,其反向恢复时间可小到几纳秒,正向导通压降仅为0.4V左右,整流电流可达几十至几百安培。特别适合做开关电源充电器低压输出电路中的整流二极管、续流二极管。
▲肖特基二极管(SBD)
4.瞬变变压抑制二极管(TVS)-亦称瞬态电压抑制器,其响应速度极快、钳位电压稳定,是一种新型过电压保护器件,可用来保护开关电源PWM集成电路、MOS功率器件以及其他对电压敏感的半导体器件。
▲瞬变变压抑制二极管(TVS)
5.双向触发二极管(DIAC)-亦称二端交流器件,常与晶闸管配套使用,构成开关电源变压器输出过电压保护电路。
▲双向触发二极管(DIAC)
二、特种电阻器
1.熔断电阻器(FR)-熔断电阻器亦称保险电阻器或可熔断电阻器,它兼有电阻器和熔断器的功能,熔断电流从几十毫安到几十安培,熔断时间为几秒至几十秒。
▲熔断电阻器(FR)
2.自恢复熔丝管(RF)-亦称自恢复保险丝,具有可自动复原的性能,反复使用,不需要维修更换。
▲自恢复熔丝管(RF)
3.软启动电阻-它属于负温度系数热敏电阻(NTCR),其特点时标称阻值低(仅为1Ω~47Ω)、额定功率高(10~500W)、工作电流大(1~10A),适合作开关电源适配器的启动保护元件。
▲软启动电阻
4.压敏电阻器(VSR)-工作电压范围宽(6V~3000V,分若干档),对过电压脉冲响应速度快(几纳秒至几十纳秒),耐冲击电流的能力很强(可达100A~20Ka),漏电流小(低于几微安至几十微安),电阻温度系数低(小于0.05%/℃),价格低廉。
可构成开关电源适配器的过电压保护电路、防雷击保护电路、消除火花电路、浪涌电压吸收回路等。
5.数字电位器(DCP)-与可调式开关稳压器配套使用,构成可编程开关稳压器。
▲数字电位器(DCP)
三、晶闸管
1.单向晶闸管(SCR)-与双向触发二极管配套使用,构成过开关电源适配器的电压保护电路。
▲单向晶闸管(SCR)
2.双向晶闸管(TRIAC)-可构成开关电源交流输入侧的过电压保护电路。
▲双向晶闸管(TRIAC)
四、其他
1.光耦合器:线性光耦合器的电流传输比(CTR)与直流输入电流(If)的特性曲线具有良好的线性度。在传输小信号时,能使输出与输入呈线性关系,适合构成精密开关电源中的光藕反馈电路,并实现二次侧与一次侧的隔离。
▲光耦
2.滤波器:亦称EMI滤波器,它属于双向射频滤波器,一方面能滤除从交流线引入的外部电磁干扰;
另一方面还可避免开关电源适配器向外部发出噪声干扰,能显著提高开关电源适配器的抗干扰能力,并使开关电源符合电磁兼容性(EMC)标准。
3.可调式精密并联稳压器:例如TL431,可广泛用于精密开关电源适配器、充电器中,还能构成电压比较器、电源电压监视器、延时电路、精密恒流源等。
4.磁珠:有管状、片状磁珠及磁珠阵列,能抑制开关电源适配器、充电器的开关噪声和尖峰干扰。有管状、片状磁珠及磁珠阵列,能抑制开关电源适配器、充电器的开关噪声和尖峰干扰。
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