开关电源的元件选择

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1、1开关电源中元件选择2主要内容电阻器电容器光耦运算放大器比较器保险丝3电阻器(1)-基本知识定义:R=U/I电阻器类型:碳质电阻,碳膜电阻,金属化电阻,金属氧化膜电阻,贴片电阻,线绕电阻,温度电阻(NTC,PTC),取样电阻,压敏电阻等.电阻值与公差电阻值与公差电阻标称值按10进对数分割,根据公差不同分为E48,E24,E12和E6等。公差为1%,5%,10%和20%等。以5%为例,E24的标称值为1,1.1,1.2,1.3,1.4,1.5,1.6,1.8,2.0,2.2,2.4,2.7,3.0,3.3,3.9,4.3,4.7,5.1,5.6,6.2,6.

2、8,7.5,8.2,9.14电阻(2)-定额定额标称值-不能任意取额定功率P=I2R,I-有效值。实际上还是允许温升决定功率损耗。例如线绕电阻可达270˚C额定电压:与电阻尺寸和绝缘有关。例如使用贴片电阻由300V直流提供辅助电源,不能使用一个电阻降压等等。5电阻(3)-温度系数电阻的温度系数碳膜电阻350~1350ppm*/C金属膜电阻25~100ppm/C金属氧化膜电阻100~300ppm/C线绕电阻(镍铬)25~100ppm/C贴片电阻100~200ppm/C水泥线绕电阻20~300ppm/C铜导线电阻4260ppm/C康铜近似为零6电

3、阻(4)-电阻的使用普通负载电阻功率:选择额定功率比实际电路功率大1倍。直流负载:P=U2/R开关电路:P=DU2/R或P=I2R缓冲电路:P=fCU2电压:只用额定电压一半数值和公差:一般要求不严格,由电路决定,防失控电阻(最大电阻值)。定时电阻:精度高,温度系数小。(选大电阻)7电阻(5)-电阻的使用取样电阻电压取样:至少1个采用10kΩ,同类电阻,如果要求输出电压精度高,应当选择高精度。电流取样:无感电阻-双线反绕线绕电阻,四端电阻;分流器,康铜丝,金属化电阻多个并联。PCB铜皮线(过流检测)35μmmΩ8电阻(6)-电阻的使用电阻可变电阻:功率注意

4、限制电流;电位器可靠性差。限流电阻:限制启动电容充电电流-采用线绕电阻;NTC,PTC-限流和温度补偿降压电阻:贴片电阻-注意电压定额,和最大电阻值<1MΩ-一般PCB上最大电阻值。9电阻(7)-电阻的使用电阻压敏电阻MOV特性:类似稳压管双向击穿特性击穿电压:通常对应1A电压值UB残压比:1000A时电压与击穿电压之比吸收能量:J应用:并联在被保护元件端-器件,电感,输入电路(抗尖峰,雷击等)单独应用:配合保险丝应用(浪涌吸收)。10MOV应用例如电感电流10A,电感量为10mH(0.5J)正常工作时电感两端最大峰值电压为50V,电感两端最大过电压为20

5、0V。可以选择大于能量0.5J,击穿电压60V以上的压敏电阻。一般压敏电阻击穿电压为1A测试值,残压比乘以击穿电压对应的电流通常在1000A以上,这里电感电流10A很容易达到。如果选择残压比为10的80V压敏电阻,对应1000A的电压为10×80V=800V,假设电压随电流线性增加,10A时MOV端电压[1000A:10=(800V-80V):(U-80)],解得对应10A的保护电压大约为88V,小于200V。如果希望保护电压与击穿电压接近,应选择较小残压比的MOV。避雷11电容器开关电源使用各种电容器:按极性分极性电容和非极性电容;按材料分铝、钽和铌电解

6、电容,无机电容:陶瓷电容和云母电容;有机薄膜电容等,按功能分有X,Y电容,Snabber电容,穿心电容等,去耦电容,定时电容,滤波电容和谐振电容等12一、电容器的基本原理结构:电容器的基本结构是由两块导体极板,中间隔离有不同的电介质(绝缘体)组成。其符号如图(b)所示。充电:当两个端子接到电源时,电源正极将相连极板电子吸走,留下正电荷;而负极向另一极板同时送人相等电子。在外电路形成电流。直到极板电压等于极板两端电压。13定义:或电容量与结构和介质有关:F=0rA-极板面积(m2);d-极板间距离(m)通常电容器名称是以介质材料来命名的14表1一些材

7、料的相对介电常数材料εr材料εr空气1.0橡胶2.7蒸馏水8.0云母6~7.5腊纸4.3玻璃5.5~8矿物油2.2陶瓷5.8尼龙3.55氧化铝7.5~10聚酯薄膜3.1导热硅脂3.9~4.3人造云母5.2聚四氟乙烯1.8~2.215电容电路中电流电容存储的能量(J)电容电压不能突变,P=W/T正弦交流(u=Umsint)电路中的电容式中16二、电容器的主要参数1.容量:单位-F,(mF),F,nF,pF标称值-和电阻相同。按照公差等级决定序列。如公差10%:1.0,1.2,1.5,1.8,2.0,2.7,3.3,3.6,4.7,6.8和8.2等,像4.

8、7μF,0.047μF,47pF等等误差等级-±1%(00)级,±

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