工程师必备:36个开关电源专业名词解释

发布时间:2025-07-08 15:50
作者:AMEYA360
来源:网络
阅读量:174

  在快速发展的电力电子领域,无论是设计、选型、应用还是维护电源系统,清晰准确地理解相关术语至关重要。本文系统性地汇编了开关电源、DC/DC变换器及相关技术中常见的核心术语与概念,力求为工程师、技术人员及爱好者提供一份简洁明了的参考指南。掌握这些术语,是高效沟通、优化设计、规避风险、确保系统可靠运行的基础。

工程师必备:36个开关电源专业名词解释

  辅助电源/AUX(Auxiliary power supply):在有些AC/DC电源和DC/DC变换器中,有一个辅助的电源,一般加上输入电压以后就会有输出(少数辅助电源,例如,给风扇的电源也有受控的),它主要用作控制信号的电源。

  “砖”/Brick:DC/DC变换器中,“Brick”是用来表示模块大小的“单位”,有所谓的全砖、半砖、1/4砖、1/8砖、1/16砖等,例如,密封的半砖模块,其大小为2.40×2.30×0.50(单位为英寸),而开架结构半砖模块的大小为2.40×2.28×0.30(单位为英寸)(高度还有0.34英寸等不同的数值)。

  均流端/ CB (Current Balance):为了增加输出功率,把多个具有相同输出电压和输出功率的电源并联使用,把它们的“CB”端连接在一起,以达到各个模块的输出电流大致相等,以免由于不均流而导致个别电流太大的模块损坏,均流端也有用“PC”,“SWP”,“C Share”等表示。

  立方英尺/分钟和英尺/分钟/CFM(Cube feet minute)、LFM(Line feet minute):风冷的流量单位,CFM=LFM×面积S。风速的另一个单位为米/秒。

  共模噪声/Common Mode Noise:指两导体对某个基准点具有大小基本相等,方向相同的噪声,通常指交流输入L线和N线对地的噪声,可通过共模电感和Y电容来抑制它们。

  降额/Derating当环境温度较高时(例如50℃以上),有的电源必须要降低使用的输出功率,另外,有些电源在规定的输入电压范围的低端,不能满足所有的输出参数(例如:电压可调范围或功率),要降额使用。

  动态响应/Dynamic Response:当负载出现突变时,电源的输出电压会出现瞬间的过冲,然后回到正常输出状态,动态响应关心的是过冲幅度的大小和响应时间的长短。

  电磁兼容/EMC(Electromagnetic compatibility):指电源在工作中产生的电磁发射要限制在一定的范围内,另外它本身也要有一定的抗干扰能力。

  电磁干扰/EMI(Electromagnetic Interference):分为传导发射(conducted emissions)和辐射发射(Radiated emissions)。

  散热器/Heat sink:用来帮助电源内的功率元器件散热的外加金属附件,一般以铝材为多,DC/DC模块的铝基板和散热器之间,应加一些导热硅胶或导热膜,使它们有良好的接触,有助于热量的散出。

  保持时间/Hold-up Time:在开关电源的输入电压撤销后,依然保持额定输出电压不变的时间。

  浪涌电流抑制/Inrush Current Limiting:限制开机瞬间过大浪涌电流的抑制电路,最简单的是在输入电路中串接热敏电阻,也可在输入电路中串接MOS管并联功率电阻等方法来抑制浪涌电流。功率因数校正电源模块中的浪涌抑制电路是用可控硅和功率电阻并联来完成的。

  绝缘/Isolation:在电源设备中,输入端和输出端的隔离是通过高频变压器来完成的。

  环境管理体系标准/ISO14000:是国际标准化组织(ISO)继ISO9000系列标准后提出的又一套重要的系列标准。它是一整套新的、国际性的、环境方面的管理性标准,包括环境管理体系、环境审计、环境标志、环境行为评价、产品寿命周期等几个方面。该标准是一套环境自愿性标准,通过第三方认证的方式实施。

  漏电流/Leaking Current:通过输入交流电源线(L线和N线)和地线之间的电流,我国军用标准GJB1412,规定的泄漏电流小于5mA,在医疗设备上使用的电源,其漏电流一般要求小于100UA。

  电源电压调整率/Line Regulation:指输出负载固定时,输入电压从最小值缓慢变到最大值时,输出电压的变化,用百分数表示(有时也用变化量表示)。

  负载调整率/Load Regulation:指输入电压为额定值,输出负载电流从最小值缓慢变到最大值时,输出电压的变化,用百分数表示(有时也用变化量表示)。

  低电压指令/LVD (Low Voltage Directive):CE标志中的一条指令,它的对象是电压在50-1000Vac 或75-1500Vdc范围内工作的设备或机器,确保产品不危害人身与财物的安全。

  最小负载电流/(Minimum Load Current):在多路输出的电源中,有些多路输出的电源在其主路必须施加一个最小的负载电流,才能保证各路输出稳定可靠地工作。有些单路输出的电源,在并联的时候,也要加一个最小的负载电流。

  平均无故障时间/MTBF(Mean Time Between Failure):可以计算也可以由温度加速寿命试验来认证。

  负逻辑/Negative Logic:指控制模块开关的信号为低有效。当控制端对-Vin的电压为低电时,模块有输出;为高电时,模块被关闭。

  过流保护/OCP(Over Current Protection):当输出电流大于105-145%的额定电流值时,电源开始保护(输出电压下降直至停止输出),在消除了过载状态后,一般能自行恢复输出。

  并联工作/Parallel Operation:为了增加输出功率把二个模块并联起来使用,一般采用同功率,同输出电压的模块,必须把均流端连在一起,保证输出电流大致相等。总的输出电流应该小于总电流的95%。在1+1备份使用中,由于有二极管的隔离,就无所谓均流的问题了。对于并联工作的模块,其输入端必须分别连接共模电感和Y电容,以免模块之间互相影响。

  功率因数校正/PFC(Power Factor Correction):开关电源因采用电容输入滤波,功率因数很低,一般只有0.65左右,大大降低了交流电力的利用率,与此伴随的是输入电流严重的非正弦失真而增加了对电网的污染,为提高功率因数而采用功率因数校正电路,通常分为无源PFC和有源PFC两种。而且有专用功率因数校正的集成电路。

  正逻辑/Positive Logic:指控制模块开关的信号端为高有效。当控制端Remote ON/OFF对-Vin 端的电压为高电平时,模块有输出;为低电平时,模块被关闭。一般非隔离DC/DC模块的Remote ON/OFF端悬空时,为模块开启状态。

  脉冲宽度调制/PWM (Pulse Width Modulation):在开关管频率恒定的条件下,通过改变脉冲导通宽度的方法来实现稳压输出的一种方法。

  遥控开关/Remote ON/OFF:也有称CNT、RC等各种称谓,有正逻辑和负逻辑两种方式,一般DC/DC隔离模块的控制端在悬空时为高电平。而非隔离模块的控制端悬空时,正逻辑为高电平,而负逻辑为低电平,使用时更方便,如果不用控制端,悬空就行。

  射频干扰/RFI(Radio Frequency Interference):由开关电源的开关元件工作而引起的,不希望传输和发射的高频能量频谱。

  纹波和噪声/Ripple and noise:电源直流输出端的交流分量的幅值,用峰一峰值或有效值来表示,纹波的频率和开关频率相同,而噪声是由开关管,高频变压器、整流二极管等元器件的工作而产生的尖峰电压。

  指限制使用某些有害物质的指令/RoHS(Restriction of Hazardous Substances):有害物质包括:镉Cd、铅Pb、汞Hg、六价铬Cr6+、多溴联苯PBB和多溴联苯醚PBDE六种物质;DC/DC模块电源满足RoHs标准必须要求:镉物质的含量小于0.01%(100ppm),其它物质的含量小于0.1%(1000ppm)。

  串联工作/Series Operation:为了增加输出电压而把二个模块串联起来使用,一般采用同功率同输出电压的模块。如果功率不同的模块串联使用,应以输出电流小的值作为总的电流。另外模块串联使用,必须在每个模块的输出端并联一个反向肖特基二极管,因为在开机时,由于不同电源模块输出端的电压的建立可能不同步,较慢启动模块的输出端被加上反向电压,反向偏置连接的二极管提供了一个反向电流的通路,起到了保护模块的作用。

  单列直插封装/SIP(Single In–line package):模块的一种封装形式,一般为小功率DC/DC模块和非隔离电源中使用。

  输出电压调整端/Trim:外加电阻网络或电压源,可在一定的范围内调节模块的输出电压,输出电压被调高以后,输出电流应该减小,保证输出功率不会超过其额定值。在双路输出的模块中,有二路独立的Trim端,也有二路输出公用一个Trim端,也有一路有Trim端,另一个输出固定。

  X电容/X-Capacitor:和电感组成的π型滤波器的二个电容,用来滤除两根输入线的噪声。

  Y电容/Y-Capacitor:分别接在二根输入线到地的陶瓷电容和共模电感一起用来抑制共模噪声的,单从EMI滤波器的角度出发,Y电容越大越好,但从安全角度出发,Y电容的容量应越少越好,因为漏电流的大小取决于EMI滤波的Y电容的容量,最终Y电容的容量应根据安全标准来决定。

  安全距离:包括电气间隙(空间距离),爬电距离(沿面距离)和绝缘穿透距离;电气间隙:两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿空气测量的最短距离;爬电距离:两相邻导体或一个导体与相邻电机壳表面的沿绝绝缘表面测量的最短距离。

  本文梳理的电源核心术语,如同构建复杂电源系统知识大厦的一块块基石,对这些术语的精准把握,直接关系到电源产品的性能、效率、可靠性与合规性。


(备注:文章来源于网络,信息仅供参考,不代表本网站观点,如有侵权请联系删除!)

在线留言询价

相关阅读
开关电源电路的工作过程分析
  开关电源(简称SMPS)因其高效率、小体积和轻重量等优点,广泛应用于各种电子设备中。相比传统的线性电源,开关电源通过控制开关器件的通断实现能量转换和调节,具有显著的节能效果。  一、开关电源的基本结构  开关电源主要由输入滤波、整流、储能(储能元件如电感和电容)、开关器件(如MOSFET、IGBT)、控制电路及输出滤波组成。其核心思想是通过高速开关将直流或交流电源转换成一定频率的脉冲电压,再经过变压和滤波,实现稳定的输出电压。  二、开关电源的工作过程  电源整流与滤波  开关电源通常先将输入的交流市电通过整流桥整流成脉动直流,再经过大容量电解电容滤波,得到直流电压,为后续电路提供稳定的直流电源。  开关元件的高速开关  控制电路根据设定的输出电压值,周期性地控制开关元件(如MOSFET)的导通和关断。开关频率通常在几十kHz到几百kHz之间。  能量储存与传递  当开关元件导通时,电流流入储能元件(如电感或变压器的初级绕组),储存磁能。当开关断开时,储存的能量通过二极管和输出滤波器送至负载,保持输出电流的连续稳定。  输出滤波稳定电压  输出侧电容器和电感组成低通滤波器,将高频脉冲信号滤掉,输出平滑的直流电压。  反馈调节  输出电压通过反馈电路送回控制器,实时监测输出变化,调节开关元件的占空比(导通时间与周期时间之比),保证输出电压稳定在预定值。  三、开关电源的特点和优势  高效率:由于开关元件工作于饱和开关状态,减少能量浪费,效率一般可超过80%。  体积小重量轻:工作频率高,所用变压器和滤波器尺寸大幅缩小。  宽输入电压范围:适应不同地区和场合的电源环境。  输出稳定:精确的反馈控制实现稳定电压输出。  开关电源通过高速开关控制、能量储存与释放、滤波与反馈调节的协调工作,实现高效稳定的电能转换。掌握其工作过程,有助于设计和优化电源系统,提高电子设备的整体性能和可靠性。
2025-04-23 16:56 阅读量:505
开关电源和变压器的区别是什么?
  开关电源和变压器的区别  开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类;按输入与输出之间是否有电气隔离可以分为两类:一类是有隔离的称为隔离式DC/DC转换器;另一类是没有隔离的称为非隔离式DC/DC转换器。开关电源具有过流、过热、短路等保护功能,电压输入范围宽,输入输出间隔离电压,隔离式的输入输出间隔离电压高。  变压器就是一种利用电磁感应的原理来变换电压,电流和阻抗的器件。变压器的主要应用于交变电路回路。  什么是开关电源  开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。  开关电源的优缺点  优点:  1、效率较高,体积小。由于开关电源的电压控制是利用功率半导体器件的饱和区通过调整它的开通时间或频率达到的,所以就不存在铁损和铜损,元器件的损耗可以忽略不计,比较变压器而言效率较高;由于它只有元器件和电路板,因而体积就会很小,重量也较轻。  2、电压输入范围宽。一般可达到160V-270之间。  缺点:  1、开关电源看着小巧,功率和磁心变压器以及控制方式有关,电磁干扰大,纹波系数大。尤其有音频、视频的范畴内,对电磁干扰非常敏感,在音频表现为音色不纯厚,可能会有丝丝声;在视频表现为,图像可能会有细小的纹波,不细腻。  2、设计复杂,维护维修不方便。往往越是复杂的设备出现的问题的可能性就越大,而且开关电源一旦出现问题,一般非专业人士是维修不了的,找别人维修,费用又太高,还不如废弃掉。  3、体积小是开关电源的优点,但设计不好就成为它的缺点了。为了追求更小,一大把元器件挤在一个小壳子里,散热不好,还会出现外壳变形的现象。  4、开关电源的元器件在选择上也不是很规范。国家有关质检部门检验市场上的开关电源发现,有过半数的不合格,这其中还包括进口开关电源。  5、最大的一点就是抗雷击能力非常低。在监控系统中,遭遇雷击的可能也非常大,主要表现为从电源串入,直接雷击的可能性非常小。一旦220V的电压突然变高,开关电源在瞬间就被烧毁。前段时间的一个监控系统中,在一个雷过后,监控总闸跳了,再合上闸后,大部分摄像机还正常工作,一部分监视器显示无视频信号。经检查发现,无视频信号的全部都是开关电源(施工时有的地方安装不方便,就用了开关电源),最后又在摄像机杆上安装上了电源箱,换上了变压器电源。  什么是变压器  变压器(Transformer)是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。主要功能有:电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。按用途可以分为:电力变压器和特殊变压器(电炉变、整流变、工频试验变压器、调压器、矿用变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、冲击变压器、仪用变压器、电子变压器、电抗器、互感器等)。电路符号常用T当作编号的开头。例:T01, T201等。  变压器的优缺点  优点:  1、线性的看着笨重,功率完全取决于变压器和调整管,效率虽低但是不会引入额外的干扰,也就是说电磁干扰小,纹波系数很低,可忽略不计。对于监控来说,没有比这个优点还要好的了,图像质量的好坏与电源的关系非常大。尤其对于小幅值的模拟信号(音频源和视频源等)对电源的要求非常高,所以一些发烧音响中的电源都采用变压器而不用开关电源。  2、稳压率高、设计简单,维修维护非常方便,出现故障,稍懂电子的技术人员就能维修,维修成本比开关电源少得多。  3、抗雷击性能好。由于变压器的结构是两个线圈和铁芯,加在线圈两端的电压不能突变,故对瞬间的高压有很强的抑制性。所以在一次雷击事故中,变压器的电源存活了下来,而开关电源无一例外的烧毁了。  缺点:  1、效率低。由于变压器是一个“电——磁——电”的转换过程,避免不了存在铁损和铜损,效率低。  2、输入范围窄。一般只有200V—240V之间吧,小于这个范围,输出电压不够,大于这个范围,变压器可能就会烧毁。这个电压范围绝大多数的场合是够用的,不必去过多的考虑。再者变压器体积较开关电源大,笨重。
2025-04-18 17:16 阅读量:522
开关电源五大保护功能
         开关电源通常具备以下保护功能:  01过流保护  功能原理:当输出电流超过设定的安全阈值时,过流保护电路会被触发。这通常是通过检测输出电流大小来实现的,例如在电源输出线路中串联一个小阻值的采样电阻,利用欧姆定律,通过检测采样电阻两端的电压来获取电流信息。一旦检测到过流,电源会采取措施限制电流进一步增大。  例如,当连接的电子设备内部发生短路故障时,过流保护可以防止过大的电流损坏电源本身和其他正常的电路部分,保护电源和整个电子系统的安全。  02短路保护  功能原理:短路保护是过流保护的一种特殊情况,当输出端被直接短接时,输出电流会瞬间急剧增大。此时,短路保护电路会迅速动作,一般会立即切断输出,以避免电源在短路状态下持续大电流输出,从而防止电源内部元件因过热而损坏。在实际应用中,由于线路老化、接口松动或用户误操作等原因,可能会导致输出短路。短路保护能够有效应对这种突发状况,确保电源不会因为短路而损坏。  03过压保护  功能原理:过压保护主要是为了防止输出电压超过预定的最大值。电源内部通过电压检测电路实时监测输出电压,当输出电压超出设定范围时,过压保护机制启动。这可能涉及到调整开关电源的占空比(对于脉宽调制型开关电源)来降低输出电压,或者在极端情况下切断输出,以保护连接的负载设备免受过高电压的损害。在一些情况下,如电源内部反馈环路出现故障或外部干扰导致电压调节失控时,输出电压可能会异常升高。过压保护功能可以确保这些设备不会因为过高的电压而损坏。  04欠压保护  功能原理:欠压保护是当输入电压或输出电压低于某个设定的下限值时起作用。对于输入欠压保护,它可以防止电源在输入电压过低的情况下继续工作,因为此时电源可能无法正常稳定地输出所需电压,还可能会导致内部元件工作异常。在电网电压波动较大或者电池供电的设备中,输入欠压保护很重要。  05过热保护  功能原理:开关电源内部通常会安装温度传感器来监测关键元件(如开关管、变压器等)的温度。当温度超过设定的安全温度阈值时,过热保护电路会启动。这可能会导致电源降低输出功率,以减少元件的发热,或者直接切断电源,直到温度下降到安全范围内。在高负载运行、散热不良或者环境温度过高的情况下,电源内部元件的温度可能会快速上升。如果没有过热保护,元件可能会因为过热而损坏,甚至引发火灾等安全事故。
2025-04-10 14:00 阅读量:512
一文盘点开关电源MOS损耗
  • 一周热料
  • 紧缺物料秒杀
型号 品牌 询价
RB751G-40T2R ROHM Semiconductor
BD71847AMWV-E2 ROHM Semiconductor
TL431ACLPR Texas Instruments
CDZVT2R20B ROHM Semiconductor
MC33074DR2G onsemi
型号 品牌 抢购
BU33JA2MNVX-CTL ROHM Semiconductor
STM32F429IGT6 STMicroelectronics
TPS63050YFFR Texas Instruments
IPZ40N04S5L4R8ATMA1 Infineon Technologies
ESR03EZPJ151 ROHM Semiconductor
BP3621 ROHM Semiconductor
热门标签
ROHM
Aavid
Averlogic
开发板
SUSUMU
NXP
PCB
传感器
半导体
关于我们
AMEYA360微信服务号 AMEYA360微信服务号
AMEYA360商城(www.ameya360.com)上线于2011年,现 有超过3500家优质供应商,收录600万种产品型号数据,100 多万种元器件库存可供选购,产品覆盖MCU+存储器+电源芯 片+IGBT+MOS管+运放+射频蓝牙+传感器+电阻电容电感+ 连接器等多个领域,平台主营业务涵盖电子元器件现货销售、 BOM配单及提供产品配套资料等,为广大客户提供一站式购 销服务。

请输入下方图片中的验证码:

验证码