开关电源电子元器件的基本图解(二)
开关电源之 元器件之开关晶体管
在交流电路中作为无接点疾速电子开关,依管制信号导通及截止,筛选开关电源的电流能否流过,于被动功率因子修改电路以及功率级一次侧电路表演重要人物。
相片中上方为电源内罕见的N MOSFET(N型金氧半导体场效晶体管),下方则是NPN BJT(NPN型双接面晶体管)跟着开关组件的电路组成方法,可构成双晶顺向式、半桥式、全桥式、推挽式等等不同的功率级拓墣,在考究高效率的电源供给器内,也有使用开关晶体构成同步整流电路以及DC-DC降压电路的使用。
开关电源之元器件之变压器
为何称为断绝型交流式降压电源,就是因为使用变压器作为凹凸电压分隔,并使用磁能停止能量交流,不仅可能避免凹凸压电路缺点时的漏电危险,也能简单产生多种电压输入。因其运作频率较高,变压器体积较个别交流变压器要来得小。
因为变压器为功率传递途径之一,当初大输入电源有使用多变压器的布局,避免繁多变压器产生丰满景象而绑缚功率的输入。相片中上方较小的变压器为辅助开关电源电路以及信号传递用的脉冲变压器,下方较大者为首要功率变压器以及环形的二次侧调整用变压器。以变压器作为断绝分界,二次侧的输入电压现已比一次侧要低上许多,不过还需求通过整流、调整以及滤波滑润等电路,才会变成计算机整机所需的各电压直流电。
开关电源之元器件之二极管
开关电源供给器外部,跟着各部电路要求及输入大小而使用不同种类以及规范,除了个别的硅二极管外,还有萧特基障壁二极管(SBD)、疾速回复二极管(FRD)、齐纳二极管(ZD)等种类。
图片中为开关电源之二极管罕见的封装方法FRD首要用于被动功率因子修改以及功率级一次侧电路;SBD用于功率级二次侧,将变压器输入停止整流;ZD则是作为电压参看用。
开关电源之元器件之电感器
电感器跟着磁芯构造、感抗值、电路上设施方位的不同,可能作为交流电路中的储能组件、磁性扩展电路的电压调整组件以及二次侧整流后输入滤波使用,于电源供给器中宽泛使用。
图片中电感形状有环形及圆柱型,跟着感值及电流承受力而有不同的圈数以及漆包线粗细。
开关电源之元器件之电容器
如电感器般,电容器雷同也作为储能组件以及涟波滑润使用。为了承受整流后的低压直流,高耐压电解电容用于电源供给器一次侧电路;为了降落输入下电解电容接连充放电时构成的丢掉,二次侧电路则许多使用高耐温龟龄阻抗电解电容。
图片中下方较大者为用于一次侧的高耐压电解电容,上方较低耐压则使用于二次侧及核心管制电路因电容内有化学物质(电解液)的联系,任务温度对电解电容的寿数有失当影响,所以临时下运作,除了坚持电源供给器的超卓散热外,其使用的电解电容厂牌及系列也筛选电源供给器平稳运作的可靠度及寿数。
开关电源之元器件之电阻器
电阻器用于绑缚电路下流过的电流,并于电源供给器封锁后监禁电容器内所储存的电荷,避免产生电击事端。
图片中左方为大功率水泥电阻,可承受较大功率适量,右方则为个别罕见的电阻,其上的色码标示出其阻值及过失。
上述组件构成的电路若是没有调配管制电路的话,是无奈施展其功用的,而各路输入也需求随时监视解决,当产生任何失常时就要当即堵截输入,以爱护计算机零组件的平安。
开关电源之元器件之各种管制IC
开关电源供给器内的管制IC,依其设施方位及用途来分,有作为PFC电路用、功率级一次侧PWM电路用、PFC/PWM整合管制用、辅助电源电路用整合组件、电源监控解决IC等等。
PFC电路用:作为被动功率因子修改电路管制,使电源供给器可坚持必然的功率因子,并增加高次谐波产生。功率级一次侧PWM电路用:作为功率级一次侧开关晶体驱动用PWM(脉宽调变)信号产生,跟着电源输入状况对其工作周期(Duty Cycle)的管制。个别罕见的有UC3842/3843系列等PWM管制IC。PFC/PWM整合管制用:将上述两种管制器结合于繁多IC中,可使电路更为简化,组件数目增加,放大体积外也降落缺点率。例如罕见的CM680X系列,就是PFC/PWM整合管制IC。
辅助开关电源电路用整合组件:因为开关电源封锁后,辅助电源电路仍需持续输入,所以有必要自成一独平面系,因其输入瓦数不需太高,所以使用业界小功率整合组件作为其中心,例如PI的TOPSwitch系列。开关电源监控解决IC:停止各路输入的UVP(低电压爱护)、OVP(过电压爱护)、OCP(过电流爱护)、SCP(短路爱护)、OTP(过温度爱护)监视及爱护,当超出其设定值后,便会封锁并抵赖管制电路,连续电源供给器输入,待缺点清扫后才可从新启动。
除了上述组件外,其它还有厂商视需求自行加上的IC,例如电扇管制IC等等。
开关电源之元器件之光耦合器
光耦合器首要是用于低压电路与高压电路的信号传递,并坚持其电路断绝,避免产生缺点时凹凸压电路间产生失常电流流动,使高压组件损坏。其原理就是使用发光二极管与光敏晶体管,使用光来停止信号传递,且因为两者并无电路上的联接,所以可能坚持中间电路的断绝。