<span style='color:red'>开关电源</span>电路主要元器件基础知识
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开关电源电路主要元器件基础知识

在学习电子电路过程中，电源我们无法绕开的一个重要部分，很多时候，故障就出现在电源部分，特别是开关电源。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。为帮助大家深入了解，本文amey360电子元器件采购网将对开关电源电路主要元器件基础知识予以汇总。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。5、滤波电容器滤波电容器主要用于对由桥式整流电路供给的300V直流电压进行滤波，滤除电压中的脉动成分，从而将输出的电压变为稳定的直流电压。在电源电路中滤波电容器是最容易识别的器件之一，通常它是电路中最大的电容器。在电容器的外壳上通常标有负极性标识，方便确认引脚极性。6、开关振荡集成电路电源电路工作时，开关振荡集成电路主要为开关变压器提供驱动脉冲信号。开关振荡集成电路根据型号的不同具体结构也不相同，如：有些开关振荡集成电路内部集成有开关晶体管和振荡电路；有些则主要包含振荡电路，通过与外置的开关晶体管配合工作。7、开关变压器开关变压器是一种脉冲变压器，其工作频率较高（1k〜50kHz）,该变压器的一次绕组与开关场效应晶体管（有些独立安装，有些集成在开关振荡集成电路中）构成振荡电路，二次绕组与一次绕组隔离，主要的功能是将高频高压脉冲变成多组高频低压脉冲。8、光耦合器和三端稳压器光耦合器的主要作用是将变频电冰箱开关电源输出电压的误差信号反馈到开关振荡集成电路中，由开关振荡集成电路根据信号进行稳压控制。三端稳压器是一种具有三个引脚的直流稳压集成电路，不同型号的三端稳压器的稳压值也不同。相信通过ameya360的介绍，大家对开关电源电路主要元器件有了初步的了解，同时也希望大家在学习过程中，做好总结，这样才能不断提升自己的专业水平。
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发布时间：2022-04-12 10:14 阅读量：3445 继续阅读>>
<span style='color:red'>开关电源</span>输入电路中电阻电容应考虑哪些因素
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开关电源输入电路中电阻电容应考虑哪些因素

开关电源，又称交换式电源、开关变换器，是一种高频化电能转换装置，是电源供应器的一种。社会的进步离不开社会各界的努力，而各种电子产品的升级离不开设计师的努力。实际上，许多人不了解电子产品的组成，例如开关电源供应。开关电源的输入电路是开关电源的重要电路组件，如何计算和选择其中的电阻和电容？以下将分享相关内容。大多数高质量的开关电源电容器和电阻器都非常匹配和适用。耐放电性放电电阻R1的选择原则是：电阻越小越好，从而为X电容器的容量选择留出足够的空间。 R1的选择还应考虑耐压（通常选择金属氧化物膜电阻器，电压降低0.75）和功耗（降低额定功率的0.6）。假设所选电阻器的额定功率为PR，输入电压的最大有效值为vinmax，则：R1》（vinmax）2 /（0.6×PR）（1）例如，PR = 2W，vinmax = 300V，则R1> 75K，R1 = 100k。 R1的另一个限制是瞬时功耗不能超过额定功率的四倍。 R1的最大瞬时功耗与电涌或雷击通过保护电路后的剩余电压有关。当剩余电压为1200V时，R1还应满足以下要求：R1》 12002 /（4×Pr）（2）将Pr = 2W代入上式，得出R1> 180K。因此，R1 = 100k不满足该条件。因此，取R1 = 200K是合理的。这里应该注意：考虑到放电电阻R1的瞬时功耗，R1的位置也很重要。将R1放在前面显然是不合适的，但是最好将它放在中间或后面。如果要进一步减小R1，可以使用两个或多个并联电阻，具体情况可以根据具体情况确定。当一个50A电池的两个电阻并联时，放电电阻为R1 = 100k。开关电源输入电路中电阻电容应考虑哪些因素?X、Y电容1. X电容（1）X电容器的选择X电容器的选择受放电时间的限制。根据安全法规的要求，从输入电压放电到安全电压峰值42.4v的时间小于1s，可以根据以下经验公式估算：CX是所有x个电容器的总和。 Cx《 1 /（2.2×R1）（2）将R1 = 100k代入上式，得到：Cx <4.5uf，取Cx = 4.4uf，总共有2个电容器，每个X电容器的容量为2.2uf。（3）x型电容器的频率特性（低ESR和ESL）对于相同材料的电容器，容量越小，频率特性越好。电容器的典型频率特性是：随着频率的增加，总等效电容电抗减小，但是当频率增加到一定值时，电容电抗开始增大。如果将此频率定义为电容电抗的转折频率，则电容越小，转折频率越高。因此，为了获得相同的电容，可以并联连接多个小容量电容器，这可以改善电容器的高频特性。（4）X电容器的耐电压要求X电容器的选择还应考虑耐电压（根据额定电压的0.6降额）：由于X电容器靠近电源线的输入端，因此它必须能够承受瞬时高压（最高1200V） ）。总之，可以为电路中的每个x电容器选择2.2uf电容器。其额定电压为275VAC，瞬时耐压为1500vac / 1s，2500vac / 0.1s。2、Y电容（1）Y电容的选择Y电容器容量的选择受泄漏电流的限制。根据安全规定，在额定输入电压下，相线或中性线对地的泄漏电流不得超过3.5ma。假设相线或中性线对地的电容为cy，则：220×2πfo×cy <3.5mA（2）：fo = 50Hz为工频。代入上述公式，我们得到CY =（cy1 + Cy3）=（Cy2 + CY4）<0.056uf。考虑到设备本身具有一定的泄漏电流，cy = 0.02uf。那么每个Y电容器为0.01uF。（3）有关Y电容器的频率特性要求，请参阅X电容器的选择。选择X和Y电容器时，通过并联连接获得相对较小的电容非常重要，这将大大改善电容器的高频特性。电容器频率特性的另一个重要特征是：当频率低于转向频率时，电容电抗与频率之间的关系为：ZC = 1 /（2aFC），即单个电容器的容量越大，电容越小。电抗但是，当频率超过不同电容器的旋转频率时，总电容电抗会随着频率的增加而趋于相同。换句话说，对于UHF（频率大于50MHz），不同容量的电容器（对于单片机）具有相同的效果，例如0.1uF等于0.001uF。总之，电路中的y电容器可以并联使用两个4700pf或三个3300pf电容器。额定电压275VAC，瞬时耐压2500vac / 1s，5000Vac / 0.1s。
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发布时间：2022-01-17 00:00 阅读量：3270 继续阅读>>
转换效率高达94%,PI公司发布InnoSwitch3系列<span style='color:red'>开关电源</span>IC
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转换效率高达94%,PI公司发布InnoSwitch3系列开关电源IC

昨天苹果发布的iPhone X带火了无线充电，这个新技术在普通消费者面前也终于揭开神秘的面纱。然而消费者仔细一看，却并没有想象中“美若天仙”，原来无线充电还是有线的，仍然需要手机适配器(AC-DC电源)进行供电。其实，不仅仅是手机，几乎所有家用、工业电器均离不开AC-DC电源,这个小小的产品仍然在彰显着它的重要性。 9月13日，致力于高能效电源转换的高压集成电路业界的领导者Power Integrations公司（以下简称PI）发布了一款InnoSwitch 3系列恒压/恒流离线反激式开关电源IC，转换效率高达94%。反激式电源是隔离式开关电源的一种，更适合家用电器等小功率场合。效率改善一小步，性能提升一大步 在隔离电源中，初级侧的电能经由变压器转换到次级侧时是有损耗的，转换效率不可能达到百分百，损失的电能会以热能的形式表现出来。这一方面会造成能量的浪费，另一方面在电路设计时需要考虑到产品的散热情况，一般是通过加大电源外壳表面积以及增加散热片的方法来帮助散热，这样会造成成本的增加。因此，提高隔离电源IC的转换效率显得尤为重要。 从媒体沟通会上得知，InnoSwitch 3的效率进一步提高，由此前InnoSwitch 的92%提高到94%，尽管效率提升只有小小的2%，但是大大地提升了IC 的散热性能并减小了适配器的体积。 由上表可知，旧款输入功率45W适配器的满载效率87%，这时需要耗散的热量是5.85W；而当PI上一代产品InnoSwitch的满载效率提高到92%时，需损耗的热量只有3.6W，适配器外壳散热所需的表面积下降了38%，适配器理论体积只有之前的48%。InnoSwitch 3进一步将满载效率提高到94%，耗散的热能降到2.5W，适配器理论体积只有旧款适配器的30%。 Power Inregrations产品总监 Shyam Dujari表示:”与我们之前效率极高的InnoSwitch相比， Shyam Dujari的效率更胜一筹，可进一步将热量损耗降低25%，并可以设计出无散热片的紧凑型65W电源。“更好的散热有利于提高元器件的寿命和产品的可靠性。” 我们知道，考试由60分提升到70分很容易，但是由90分提升到95分却会更难。InnoSwitch 3之所以能将效率进一步提升，是因为采用了FluxLink数字反馈技术。 Shyam Dujari表示，在传统的反激式开关电源中，不可或缺的一个元件是光耦，用来进行初级电路和次级电路间的电信号传输。而FluxLink数字反馈技术首次省去了光耦，其原理是在两侧的芯片PIN脚上放置了线圈，采用了磁感耦合的方式进行信号传输。这样做不仅仅节省了光耦这一成本，其信号的传输效率也有提升，实现了极快的动态响应速度。此外，InnoSwitch 3还采用了CCM和准谐振开关的专利技术进一步提高了电源的转换效率。 利用高效率实现成本优化Shyam Dujari强调，即使是在快速充电等输出电压不断变化的应用中，InnoSwitch 3在最优条件下仍然能保持93%转换效率的高水准。尽管并不是所有的应用都需要如此高的转换效率，但是工程师可以利用高效率降低元器件的成本，从而降低整个适配器的成本。 除了降低成本，InnoSwitch 3在可靠性上也有所提升。据了解，InnoSwitch 3采用了InSOP-24封装，不仅可提供高效散热的薄型方案，并且初级侧和次级侧的爬电距离和电气间隙可达到11.5mm，可靠性更高，抗浪涌及ESD能力更强，可轻松满足中国5000米海拔（9.5mm电气间隙）的CQC要求。InnoSwitch 3还集成了完善的保护特性，包括无损耗输入过压及迁压保护、输出过压保护、过功率保护、过流保护、过温保护以及输出整流管短路保护。 此外，InnoSwitch 3还提供三个不同的子系列器件，根据每种目标应用的典型要求用户可自行选择锁存或自动重启动保护功能。InnoSwitch3 IC 产品系列针对不同特定应用提供三种版本： CE：外部电流。采用输出电流外部检测的方式，可提供精确的恒流/恒压调整率，从而提高设计灵活性。适合仅有单一输出电压的紧凑型充电器、适配器、物联网和楼宇自动化应用。CP：具备恒定功率的输出特性。适合 USB 功率传输 ( PD ) 、快速充电以及其他要求具有动态输出电压的应用。 EP：适用于各种嵌入式电源应用。集成了该系列额定电压最高的 MOSFET ( 725 V )，可提供全面的输入电压及负载保护，并且具有出色的多路输出交叉调整率，适合要求严苛的工业控制及家电应用。
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发布时间：2017-09-18 00:00 阅读量：2209 继续阅读>>

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