維修視頻2012終結(jié)版-課程開(kāi)關(guān)電源

1.開(kāi)關(guān)電源概述主要內(nèi)容1.1線性穩(wěn)壓電源與開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源1.2降壓型開(kāi)關(guān)電源1.3升壓型開(kāi)關(guān)電源1.4極性反轉(zhuǎn)型開(kāi)關(guān)電源1.5開(kāi)關(guān)電源中的控制、驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路1.6開(kāi)關(guān)電源中的器件1.7開(kāi)關(guān)電源中的材料1.1線性穩(wěn)壓電源與開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源1.1.1線性穩(wěn)壓電源圖1-1線性穩(wěn)壓電源原理圖1.1.2開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源圖1-2開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源原理圖1.1線性穩(wěn)壓電源與開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源①逆變器②直流變換器1.開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的結(jié)構(gòu)1.1.2開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源1.1線性穩(wěn)壓電源與開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源2.開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的優(yōu)點(diǎn)(1)功耗小，轉(zhuǎn)換效率高(2)體積小，重量輕(3)穩(wěn)壓范圍寬，線性調(diào)整率高(4)濾波電容小(5)電路形式靈活多樣3.開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的缺點(diǎn)(1)存在較嚴(yán)重的開(kāi)關(guān)噪聲和干擾(2)電路復(fù)雜，不便于維修(3)成本高，可靠性低1.1.3開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的發(fā)展1.1線性穩(wěn)壓電源與開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源1.20世紀(jì)50年代：美國(guó)宇航局用于搭載火箭2.20世紀(jì)80年代：計(jì)算機(jī)全面實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)電源化3.20世紀(jì)90年代：電子電器、家電廣泛應(yīng)用發(fā)展史：1.1.3開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的發(fā)展1.1線性穩(wěn)壓電源與開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源1.小型化、薄型化、輕量化、高頻化發(fā)展趨勢(shì)：2.高可靠性、集成化3.低噪聲，采用諧振回路技術(shù)4.提高電磁兼容性(EMC)5.提高智能化程度1.1.4開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的種類1.1線性穩(wěn)壓電源與開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源1.按激勵(lì)方式分類(1)他激式開(kāi)關(guān)電源(2)自激式開(kāi)關(guān)電源圖1-3按激勵(lì)方式劃分(b)自激式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源電路1.1.4開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的種類1.1線性穩(wěn)壓電源與開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源2.按調(diào)制方式分類(1)脈寬調(diào)制型開(kāi)關(guān)電源(2)脈頻調(diào)制型開(kāi)關(guān)電源(3)混合型開(kāi)關(guān)電源1.1.4開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的種類1.1線性穩(wěn)壓電源與開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源3.按功率開(kāi)關(guān)管的類型分類(1)晶體管型開(kāi)關(guān)電源(2)晶閘管型開(kāi)關(guān)電源(3)MOSFET型開(kāi)關(guān)電源(4)IGBT型開(kāi)關(guān)電源圖1-4按功率開(kāi)關(guān)管的類型分類(1)串聯(lián)型：儲(chǔ)能電感和負(fù)載相串聯(lián)①V飽和導(dǎo)通時(shí)，VD截止，UI經(jīng)V在L中產(chǎn)生電流iL向電容C充電。②V截止時(shí)，L中的電流不能突變，產(chǎn)生左負(fù)

右正的自感電動(dòng)勢(shì)，VD導(dǎo)通，續(xù)流電流iZ

向電容C充電，將L中的磁能轉(zhuǎn)換為電容C中的電能?！艨傊?，調(diào)整管V導(dǎo)通期間，L儲(chǔ)存磁能，并給電容C充電，同時(shí)向負(fù)載供電；調(diào)整管V截止期間，L釋放磁能，轉(zhuǎn)變?yōu)镃的電能，同時(shí)向負(fù)載供電。1.1.4開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的種類1.1線性穩(wěn)壓電源與開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源4.按儲(chǔ)能電感的連接方式分類串聯(lián)型并聯(lián)型并聯(lián)獨(dú)立輸出型(2)、并聯(lián)型：儲(chǔ)能電感和負(fù)載相并聯(lián)①V飽和導(dǎo)通時(shí)，VD截止，UI經(jīng)V在L中產(chǎn)生電流iL，L儲(chǔ)能。②V截止時(shí)，L中的電流不能突變，產(chǎn)生上負(fù)下正的自感電動(dòng)勢(shì)，VD導(dǎo)通，續(xù)流電流iZ

向電容C充電，將L中的磁能轉(zhuǎn)換為電容C中的電能。◆總之，調(diào)整管V導(dǎo)通期間，L儲(chǔ)存磁能，負(fù)載由電容C供電；調(diào)整管V截止期間，L釋放磁能，轉(zhuǎn)變?yōu)镃的電能，同時(shí)向負(fù)載供電?！⒙?lián)型電路中，調(diào)整管承受的反峰電壓為2UI，為串聯(lián)型的兩倍。1.1.4開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的種類1.1線性穩(wěn)壓電源與開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源4.按儲(chǔ)能電感的連接方式分類(3)并聯(lián)獨(dú)立輸出型：通過(guò)續(xù)流電感的電磁耦合，實(shí)現(xiàn)隔離輸出。

（電源輸入端不使用變壓器、實(shí)現(xiàn)多種電壓輸出）＊應(yīng)用最多的一種電路形式＊三極管V可使用功率場(chǎng)效應(yīng)管＊脈沖調(diào)寬、脈沖發(fā)生及誤差信號(hào)的產(chǎn)生等可集成化例如TOP221TOP2271.1.4開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的種類1.1線性穩(wěn)壓電源與開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源4.按儲(chǔ)能電感的連接方式分類1.1.4開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的種類1.1線性穩(wěn)壓電源與開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源3.按功率開(kāi)關(guān)管的連接方式分類(1)單端正激式(2)單端反激式(3)推挽式(4)半橋式圖1-6按功率開(kāi)關(guān)管的連接方式分類(a)(b)(5)全橋式(1)單端正激式(2)單端反激式1.1.4開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的種類1.1線性穩(wěn)壓電源與開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源3.按功率開(kāi)關(guān)管的連接方式分類(1)單端正激式(2)單端正激式(3)推挽式(4)全橋式圖1-6按功率開(kāi)關(guān)管的連接方式分類(c)(5)半橋式(3)推挽式1.1.4開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的種類1.1線性穩(wěn)壓電源與開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源3.按功率開(kāi)關(guān)管的連接方式分類(1)單端正激式(2)單端正激式(3)推挽式(4)全橋式圖1-6按功率開(kāi)關(guān)管的連接方式分類(e)(5)半橋式(4)全橋式1.1.4開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的種類1.1線性穩(wěn)壓電源與開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源3.按功率開(kāi)關(guān)管的連接方式分類(1)單端正激式(2)單端正激式(3)推挽式(4)全橋式圖1-6按功率開(kāi)關(guān)管的連接方式分類(d)(5)半橋式(5)半橋式1.1.4開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的種類1.1線性穩(wěn)壓電源與開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源＊6.按輸入和輸出電壓的大小分類(1)升壓式開(kāi)關(guān)電源(2)降壓式開(kāi)關(guān)電源(3)輸出極性反轉(zhuǎn)式開(kāi)關(guān)電源圖1-7升壓式開(kāi)關(guān)電源1.1.4開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的種類1.1線性穩(wěn)壓電源與開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源7.按工作方式分類(1)可控硅整流型開(kāi)關(guān)電源(2)斬波型開(kāi)關(guān)電源(3)隔離型開(kāi)關(guān)電源8.按電路結(jié)構(gòu)分類(1)分立式開(kāi)關(guān)電源(2)集成式開(kāi)關(guān)電源1.2.1降壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的電路結(jié)構(gòu)1.2降壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源圖1-8降壓式開(kāi)關(guān)電源1.2.2降壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的工作原理1.2降壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源圖1-8降壓式開(kāi)關(guān)電源(1).開(kāi)關(guān)管V的導(dǎo)通期內(nèi)，儲(chǔ)能電感中電流的最大變化量為(2).開(kāi)關(guān)管V的截止期內(nèi)，儲(chǔ)能電感中電流的最大變化量為(3).開(kāi)關(guān)管V導(dǎo)通期與截止期能量轉(zhuǎn)換的條件：1.2.3降壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源重要參數(shù)的計(jì)算1.2降壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源1.輸出紋波△UO

的計(jì)算△UO1：開(kāi)關(guān)管V導(dǎo)通時(shí)間內(nèi)濾波電容C上電壓的變化量△UO2：開(kāi)關(guān)管V截止時(shí)間內(nèi)濾波電容C上電壓的變化量圖1-21.2.3降壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源重要參數(shù)的計(jì)算1.2降壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源1.輸出紋波△UO

的計(jì)算實(shí)際輸出的紋波還包括電網(wǎng)工頻紋波電壓和高頻功率轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的寄生紋波電壓減少紋波電壓的方法：(1).采用肖特基二極管或快恢復(fù)二極管(2).采用阻容吸收網(wǎng)絡(luò)圖1-10采用阻容吸收網(wǎng)絡(luò)(3).串接小容量電感1.2.3降壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源重要參數(shù)的計(jì)算1.2降壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源2.功率開(kāi)關(guān)管V功率損耗P的計(jì)算(四段計(jì)算)3.功率開(kāi)關(guān)管V功率損耗P的計(jì)算(四段計(jì)算)①.轉(zhuǎn)換效率η與開(kāi)關(guān)管V的功率損耗PZ成反比②.轉(zhuǎn)換效率η與儲(chǔ)能電感L上的功率損耗成反比③.轉(zhuǎn)換效率η與輸入電流Ii和輸入電壓Ui成正比1.2.4降壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)(P.22)1.2降壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源1.功率開(kāi)關(guān)管V的選擇2.續(xù)流二極管VD的選擇3.儲(chǔ)能電感L的選擇4輸出濾波電容C的選擇IGBT或MOSFET或GTR1.3.1升壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的電路結(jié)構(gòu)1.3升壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源圖1-14升壓型開(kāi)關(guān)電源1.3.2升壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的工作原理1.3升壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源圖1-14升壓型開(kāi)關(guān)電源(1).開(kāi)關(guān)管V的導(dǎo)通期內(nèi)，儲(chǔ)能電感中電流的變化量為(2).開(kāi)關(guān)管V的截止期內(nèi)，儲(chǔ)能電感中電流的變化量為(3).開(kāi)關(guān)管V導(dǎo)通期與截止期能量轉(zhuǎn)換的條件：1.3.3升壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)(P.28)1.3升壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源1.功率開(kāi)關(guān)管V的選擇2.續(xù)流二極管VD的選擇4.儲(chǔ)能電感L的選擇3.輸出濾波電容C的選擇Uceo、Ic、Pc1.4.1極性反轉(zhuǎn)型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的電路結(jié)構(gòu)1.4極性反轉(zhuǎn)型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源圖1-15極性反轉(zhuǎn)型開(kāi)關(guān)電源(1).開(kāi)關(guān)管V的導(dǎo)通期內(nèi)，電感儲(chǔ)存的能量：(2).開(kāi)關(guān)管V的截止期內(nèi)，電感中的能量傳給負(fù)載：圖1-15極性反轉(zhuǎn)型開(kāi)關(guān)電源1.4.2極性反轉(zhuǎn)型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的工作原理1.4極性反轉(zhuǎn)型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源結(jié)論：①.UO與Ui極性相反②.改變D可改變UO，穩(wěn)定D可穩(wěn)定UO③.D＞1-D時(shí)，即D＞0.5時(shí)，UO＞Ui

D＜1-D時(shí)，即D＜0.5時(shí)，UO＜Ui1.4.3極性反轉(zhuǎn)型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)(P.33)1.4極性反轉(zhuǎn)型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源圖1-14升壓型開(kāi)關(guān)電源(a)圖1-15極性反轉(zhuǎn)型開(kāi)關(guān)電源(a)

有關(guān)極性反轉(zhuǎn)型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與升壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源除極性相反外，其它基本相同。1.5.1控制電路1.5開(kāi)關(guān)電源中的控制、驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路p.33-p.341.組成2.作用3.要求1.5.2驅(qū)動(dòng)電路1.5開(kāi)關(guān)電源中的控制、驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路1.對(duì)驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形的要求P.351.5.2驅(qū)動(dòng)電路1.5開(kāi)關(guān)電源中的控制、驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路2.驅(qū)動(dòng)電路的種類(2).抗飽和圖1-21抗飽和(1).單端式圖1-20單端式1.5.2驅(qū)動(dòng)電路1.5開(kāi)關(guān)電源中的控制、驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路2.驅(qū)動(dòng)電路的種類(3).固定反偏圖1-22固定反偏(4).比例驅(qū)動(dòng)圖1-23比例驅(qū)動(dòng)1.5.2驅(qū)動(dòng)電路1.5開(kāi)關(guān)電源中的控制、驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路2.驅(qū)動(dòng)電路的種類(5).互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)圖1-24互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)(6).射極開(kāi)路圖1-25射極開(kāi)路1.5.2驅(qū)動(dòng)電路1.5開(kāi)關(guān)電源中的控制、驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路3.驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)P.371.5.3保護(hù)電路(P.37)1.5開(kāi)關(guān)電源中的控制、驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路1.對(duì)保護(hù)電路的要求2.保護(hù)電路的種類(1).過(guò)流保護(hù)電路(2).過(guò)壓保護(hù)電路(3).欠壓保護(hù)電路(4).過(guò)熱保護(hù)電路(5).開(kāi)機(jī)軟啟動(dòng)保護(hù)電路1.5.3保護(hù)電路1.5開(kāi)關(guān)電源中的控制、驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路3.實(shí)際應(yīng)用中的保護(hù)電路(1).實(shí)際應(yīng)用中的過(guò)流保護(hù)電路圖1-26MT230SE計(jì)算機(jī)開(kāi)關(guān)電源中的過(guò)流保護(hù)電路1.5.3保護(hù)電路1.5開(kāi)關(guān)電源中的控制、驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路3.實(shí)際應(yīng)用中的保護(hù)電路(2).實(shí)際應(yīng)用中的過(guò)壓保護(hù)電路圖1-27彩電開(kāi)關(guān)電源中的過(guò)壓保護(hù)電路1.5.3保護(hù)電路1.5開(kāi)關(guān)電源中的控制、驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路3.實(shí)際應(yīng)用中的保護(hù)電路(3).實(shí)際應(yīng)用中的欠壓保護(hù)電路圖1-28MT230SE計(jì)算機(jī)開(kāi)關(guān)電源中的欠壓保護(hù)電路(4).實(shí)際應(yīng)用中的過(guò)熱保護(hù)電路89141.5.3保護(hù)電路1.5開(kāi)關(guān)電源中的控制、驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路3.實(shí)際應(yīng)用中的保護(hù)電路(5).實(shí)際應(yīng)用中的開(kāi)機(jī)軟啟動(dòng)保護(hù)電路圖1-29MT230SE計(jì)算機(jī)開(kāi)關(guān)電源中的開(kāi)機(jī)軟啟動(dòng)保護(hù)電路圖1-30投影儀溴鎢燈開(kāi)關(guān)電源中的開(kāi)機(jī)軟啟動(dòng)保護(hù)電路1.6.1功率開(kāi)關(guān)管的二次擊穿問(wèn)題(P.42)1.6開(kāi)關(guān)電源中的幾個(gè)重要問(wèn)題圖1-31功率開(kāi)關(guān)管的擊穿特性曲線1.6.2開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源中的整流和濾波問(wèn)題(P.45)1.一次整流和濾波問(wèn)題(1).一次整流電路圖1-35(a)一次整流和一次濾波電路1.6開(kāi)關(guān)電源中的幾個(gè)重要問(wèn)題1.6.2開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源中的整流和濾波問(wèn)題(P.45)1.一次整流和濾波問(wèn)題(2).一次濾波電路圖1-35(b)一次整流和一次濾波電路2.二次整流和濾波問(wèn)題2.二次整流和濾波問(wèn)題(P.55)1.6開(kāi)關(guān)電源中的幾個(gè)重要問(wèn)題1.6.2開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源中的整流和濾波問(wèn)題圖1-39(a)(b)二次整流和二次濾波電路2.二次整流和濾波問(wèn)題(P.55)1.6開(kāi)關(guān)電源中的幾個(gè)重要問(wèn)題1.6.2開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源中的整流和濾波問(wèn)題圖1-39(c)(d)(e)(f)二次整流電路2.二次整流和濾波問(wèn)題(P.56)1.6開(kāi)關(guān)電源中的幾個(gè)重要問(wèn)題1.6.2開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源中的整流和濾波問(wèn)題圖1-40各種各樣的二次整流電路2.二次整流和濾波問(wèn)題(P.58)1.6開(kāi)關(guān)電源中的幾個(gè)重要問(wèn)題1.6.2開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源中的整流和濾波問(wèn)題圖1-41有源濾波器電路1.接地問(wèn)題(P.58)1.6開(kāi)關(guān)電源中的幾個(gè)重要問(wèn)題1.6.3開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源中的接地、隔離和屏蔽問(wèn)題2.隔離與耦合技術(shù)(P.60)(1).光電耦合技術(shù)圖1-44具有一路光耦合器的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源電路1.6開(kāi)關(guān)電源中的幾個(gè)重要問(wèn)題1.6.3開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源中的接地、隔離和屏蔽問(wèn)題2.隔離與耦合技術(shù)(P.60)(1).光電耦合技術(shù)圖1-45具有兩路光耦合器的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源電路1.6開(kāi)關(guān)電源中的幾個(gè)重要問(wèn)題1.6.3開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源中的接地、隔離和屏蔽問(wèn)題2.隔離與耦合技術(shù)(P.60)(2).變壓器磁耦合技術(shù)圖1-46使用一個(gè)單獨(dú)變壓器進(jìn)行耦合的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源電路1.6開(kāi)關(guān)電源中的幾個(gè)重要問(wèn)題1.6.3開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源中的接地、隔離和屏蔽問(wèn)題2.隔離與耦合技術(shù)(P.60)(2).變壓器磁耦合技術(shù)圖1-47具有耦合變壓器，又具有副激勵(lì)繞組的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源電路1.6開(kāi)關(guān)電源中的幾個(gè)重要問(wèn)題1.6.3開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源中的接地、隔離和屏蔽問(wèn)題2.隔離與耦合技術(shù)(P.65)(3).光電與磁混合耦合技術(shù)圖1-50具有光電和磁混合耦合技術(shù)的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源電路1.6開(kāi)關(guān)電源中的幾個(gè)重要問(wèn)題1.6.3開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源中的接地、隔離和屏蔽問(wèn)題2.隔離與耦合技術(shù)(P.65)(4).直接耦合技術(shù)圖1-51采用直接耦合技術(shù)的DC/DC變換器電路1.6開(kāi)關(guān)電源中的幾個(gè)重要問(wèn)題1.6.3開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源中的接地、隔離和屏蔽問(wèn)題2.隔離與耦合技術(shù)(P.65)(4).直接耦合技術(shù)圖1-52采用直接耦合技術(shù)構(gòu)成的多路輸出的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源1.6開(kāi)關(guān)電源中的幾個(gè)重要問(wèn)題1.6.3開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源中的接地、隔離和屏蔽問(wèn)題3.屏蔽技術(shù)(P.67)(1).軟屏蔽技術(shù)

設(shè)計(jì)時(shí)，采取有效的電路技術(shù)(如共模濾波技術(shù)、差模濾波技術(shù)、雙向?yàn)V波技術(shù)、低通濾波技術(shù)等)圖1-53單級(jí)雙向?yàn)V波器(2).硬屏蔽技術(shù)(P.72)

設(shè)計(jì)一個(gè)屏蔽罩實(shí)現(xiàn)較完善的屏蔽。1.6開(kāi)關(guān)電源中的幾個(gè)重要問(wèn)題1.6.4開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源中的PCB布線問(wèn)題(P.75)1.PCB布線的設(shè)計(jì)流程術(shù)2.參數(shù)設(shè)置3.無(wú)器件布局4.PCB設(shè)計(jì)原則5.散熱問(wèn)題的解決6.接地極的設(shè)計(jì)7.PCB漏電流的考慮8.開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源中幾種基本電路的布線方法(P.80)1.7.1功率開(kāi)關(guān)變壓器的工作狀態(tài)(P.83)1.7磁性材料、磁性結(jié)構(gòu)、漆包線、功率開(kāi)關(guān)變壓器1.7.2磁性材料與磁性結(jié)構(gòu)的選擇(P.84)1.7.3漏感和分布電容的計(jì)算(P.91)1.7.4趨膚效應(yīng)(P.96)1.7.5磁性的材料的磁特性(P.98)1.7.6功率開(kāi)關(guān)變壓器繞組導(dǎo)線規(guī)格的確定(P.83)1.7.7絕緣材料以及功率開(kāi)關(guān)變壓器所選骨架材料(P.117)1.7.8功率開(kāi)關(guān)變壓器的裝配與絕緣處理(P.121)※1.8開(kāi)關(guān)電源中的主要元器件1.8.1二極管※開(kāi)關(guān)電源中的主要元器件1.8.2功率晶體管※開(kāi)關(guān)電源中的主要元器件1.8.3功率MOS場(chǎng)效應(yīng)管※開(kāi)關(guān)電源中的主要元器件1.8.4絕緣柵雙極型晶體管※開(kāi)關(guān)電源中的主要元器件1.8.4絕緣柵雙極型晶體管※開(kāi)關(guān)電源中的主要元器件1.8.5光電耦合器※開(kāi)關(guān)電源中的主要元器件1.8.5光電耦合器※開(kāi)關(guān)電源中的主要元器件1.8.6精密可調(diào)基準(zhǔn)電源TL431※開(kāi)關(guān)電源中的主要元器件1.8.6精密可調(diào)基準(zhǔn)電源TL431※開(kāi)關(guān)電源中的主要元器件1.8.7厚膜電路※開(kāi)關(guān)電源中的主要元器件1.8.7厚膜電路※開(kāi)關(guān)電源中的主要元器件1.8.8開(kāi)關(guān)電源中的電容器推挽式開(kāi)關(guān)電源的實(shí)際電路主要內(nèi)容自激型推挽式開(kāi)關(guān)電源電路他激型推挽式開(kāi)關(guān)電源電路3.1自激型推挽式開(kāi)關(guān)電源電路3.1.1自激型推挽式開(kāi)關(guān)電源的構(gòu)成與原理(P.178)圖3-1自激型推挽式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的基本電路1-2.基本電路與基本工作原理：×●3.1自激型推挽式開(kāi)關(guān)電源電路3.1.1自激型推挽式開(kāi)關(guān)電源的構(gòu)成與原理(P.180)3、轉(zhuǎn)換效率：分析表明：①.轉(zhuǎn)換效率與輸出電壓的關(guān)系如圖3-4②.不宜采用橋式整流技術(shù)③.合理設(shè)計(jì)功率開(kāi)關(guān)變壓器④.選擇開(kāi)關(guān)特性好、上升時(shí)間和下降時(shí)間都較小的開(kāi)關(guān)管3.1自激型推挽式開(kāi)關(guān)電源電路3.1.1自激型推挽式開(kāi)關(guān)電源的構(gòu)成與原理4、輸入電壓與輸出電壓之間的關(guān)系：(P.181)5、輸出阻抗：(P.182)6、工作頻率：(P.183)0.1~0.01Ω3.1自激型推挽式開(kāi)關(guān)電源電路3.1.2自激型推挽式開(kāi)關(guān)電源中開(kāi)關(guān)變壓器的設(shè)計(jì)(P.183)1.初級(jí)繞組匝數(shù)的計(jì)算2.基極繞組匝數(shù)的計(jì)算3.次級(jí)繞組匝數(shù)的計(jì)算4.功率變壓器磁芯材料的選擇3.1自激型推挽式開(kāi)關(guān)電源電路3.1.3自激型推挽式開(kāi)關(guān)電源中功率開(kāi)關(guān)管的選擇(P.185)1.最大集-射極電壓Uce的確定2.最大集極電流Icm的確定3.最小電流放大倍數(shù)和輸入驅(qū)動(dòng)電流的計(jì)算4.功率開(kāi)關(guān)管的損耗和結(jié)點(diǎn)溫度計(jì)算5.開(kāi)關(guān)速度的確定6.功率開(kāi)關(guān)管二次擊穿額定值的確定3.1自激型推挽式開(kāi)關(guān)電源電路3.1.4自激型推挽式雙變壓器開(kāi)關(guān)電源電路(P.189)3.1自激型推挽式開(kāi)關(guān)電源電路3.1.4自激型推挽式雙變壓器開(kāi)關(guān)電源電路3.1自激型推挽式開(kāi)關(guān)電源電路3.1.5自激型推挽式開(kāi)關(guān)電源應(yīng)用電路舉例3.2他激型推挽式開(kāi)關(guān)電源電路(P.193)基本電路：3.2他激型推挽式開(kāi)關(guān)電源電路(P.193)3.2.1他激型推挽式開(kāi)關(guān)電源電路中的功率開(kāi)關(guān)變壓器(P.195)3.2.2他激型推挽式開(kāi)關(guān)電源電路中的功率開(kāi)關(guān)管(P.195)3.2.3他激型推挽式開(kāi)關(guān)電源電路中的雙管共態(tài)導(dǎo)通問(wèn)題(P.196)3.2他激型推挽式開(kāi)關(guān)電源電路(P.193)3.2.3他激型推挽式開(kāi)關(guān)電源電路中的雙管共態(tài)導(dǎo)通問(wèn)題1.采用RC電路延遲導(dǎo)通來(lái)避免雙管共態(tài)導(dǎo)通現(xiàn)象(1).縮短關(guān)斷功率開(kāi)關(guān)管的存儲(chǔ)時(shí)間(P.197)3.2他激型推挽式開(kāi)關(guān)電源電路3.2.3他激型推挽式開(kāi)關(guān)電源電路中的雙管共態(tài)導(dǎo)通問(wèn)題1.采用RC電路延遲導(dǎo)通來(lái)避免雙管共態(tài)導(dǎo)通現(xiàn)象(2).延遲功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通(P.197-198)2.采用延遲導(dǎo)通脈沖來(lái)避免雙管共態(tài)導(dǎo)通現(xiàn)象(P.198-199)3.減小功率開(kāi)關(guān)管存儲(chǔ)時(shí)間的有效方法(P.200-202)3.2他激型推挽式開(kāi)關(guān)電源電路3.2.4他激型推挽式開(kāi)關(guān)電源電路中的PWM/PFM電路應(yīng)用最為廣泛的雙端他激型推挽式開(kāi)關(guān)電源PWM集成驅(qū)動(dòng)器：

UC3525A/UC3527A(P.202-207)

(1).主要性能p.203(2).技術(shù)參數(shù)p.203(3).引腳與外形p.204-206(4).內(nèi)部原理方框圖p.206(5).應(yīng)注意的問(wèn)題p.20-2063.2他激型推挽式開(kāi)關(guān)電源電路3.2.4他激型推挽式開(kāi)關(guān)電源電路中的PWM/PFM電路UC3525A/UC3527A應(yīng)用電路1磁耦合推挽隔離式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源(GTR)(P.208)(6).UC3525A/UC3527A應(yīng)用電路p.207UC3525A/UC3527A應(yīng)用電路1磁耦合推挽隔離式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源(GTR)(P.208)誤差放大+誤差放大-定時(shí)電容定時(shí)電阻放電電阻軟啟動(dòng)電容比較器輸入外部控制驅(qū)動(dòng)輸出A-公共地芯片內(nèi)部輸出級(jí)C極驅(qū)動(dòng)輸出B電源+內(nèi)部基準(zhǔn)電壓輸出3.2他激型推挽式開(kāi)關(guān)電源電路3.2.4他激型推挽式開(kāi)關(guān)電源電路中的PWM/PFM電路UC3525A/UC3527A應(yīng)用電路2磁耦合推挽隔離式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源(MOSFET)(P.209)×3.2他激型推挽式開(kāi)關(guān)電源電路3.2.4他激型推挽式開(kāi)關(guān)電源電路中的PWM/PFM電路UC3525A/UC3527A應(yīng)用電路3光耦合推挽隔離式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源(GTR)(P.210)3.2他激型推挽式開(kāi)關(guān)電源電路3.2.4他激型推挽式開(kāi)關(guān)電源電路中的PWM/PFM電路UC3525A/UC3527A應(yīng)用電路4光耦合推挽隔離式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源(MOSFET)(P.211)×開(kāi)關(guān)電源

1.1直流穩(wěn)壓電源的發(fā)展

直流穩(wěn)壓電源是電子、電器、自動(dòng)化設(shè)備中最基本的部分。傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)換方法設(shè)計(jì)制作的電源，其效率低，損耗大，溫升高。加上多路電壓輸出，而各個(gè)電壓的等級(jí)、質(zhì)量要求又不相同時(shí)，使之傳統(tǒng)的串聯(lián)穩(wěn)壓式電源越來(lái)越難于得到解決。如圖8-1所示的串聯(lián)式線性穩(wěn)壓電源，就屬此類。

當(dāng)今計(jì)算機(jī)及自動(dòng)化設(shè)備上大多數(shù)控制電源都向低壓大電流，高效率，重量輕、體積小的方向發(fā)展。在這種要求面前首先得到發(fā)展的是晶體管串聯(lián)式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，如圖8-2所示。圖1-1晶體管串聯(lián)式線性穩(wěn)壓電源

圖1-2晶體管串聯(lián)式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，大功率開(kāi)關(guān)晶體管、快恢復(fù)二極管及其它元器件的電壓得到很大的提高，這為取消穩(wěn)壓電源中的工頻變壓器，發(fā)展高頻開(kāi)關(guān)電源創(chuàng)造了條件。由于它不需要工頻變壓器，故稱無(wú)工頻變壓器開(kāi)關(guān)式直流穩(wěn)壓電源。它使電源在小型化、輕量化、高效率等方面又邁進(jìn)了一步。圖8-3是無(wú)工頻變壓器的開(kāi)關(guān)電源的方框圖。圖1-3無(wú)工頻變壓器的開(kāi)關(guān)電源原理框圖

無(wú)工頻變壓器開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，有如下的優(yōu)點(diǎn)：1.效率高。一般在70～80%以上。2.體積小、重量輕，隨著頻率的提高，收效更顯著。3.穩(wěn)壓范圍廣，一般交流輸入80～265V，負(fù)載作大幅度變化時(shí)，性能很好。4.噪聲低，聲頻在20kHz以上時(shí)，已是人耳聽(tīng)不到的超聲波，而開(kāi)關(guān)電源的工作頻率一般都大于此頻率；5.性能靈活，通過(guò)輸出隔離變壓器，可得到低壓大電流、高壓小電流；一個(gè)開(kāi)關(guān)控制的一路輸入可得到多路輸出以及同號(hào)、反號(hào)等輸出；6.電壓維持時(shí)間長(zhǎng)，為了適應(yīng)交流停電時(shí)，計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代自動(dòng)化控制設(shè)備電源轉(zhuǎn)換的需要，開(kāi)關(guān)電源可在幾十毫秒內(nèi)保證仍有電壓輸出。7.可靠性大，當(dāng)開(kāi)關(guān)損壞時(shí)，也不會(huì)有危及負(fù)載的高電壓出現(xiàn)。

無(wú)工頻變壓器開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的不足之處：1.輸出紋波較大，約有10～100mV的峰峰值；2.脈沖寬度調(diào)制式的電路中，電壓、電流變化率大；3.控制電路比較復(fù)雜，對(duì)元器件要求高；

4.動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間至少要大于一個(gè)開(kāi)關(guān)周期，不如串聯(lián)式晶體管線性穩(wěn)壓電源。

1.2

用高頻變壓器的開(kāi)關(guān)電源結(jié)構(gòu)概述

圖1-5高頻變壓器開(kāi)關(guān)電源基本功能框圖這類電源的共同特點(diǎn)是具有高頻變壓器、直流穩(wěn)壓是從變壓器次級(jí)繞組的高頻脈沖電壓整流濾波而來(lái)。變壓器原副方是隔離的，或是部分隔離的，而輸入電壓是直接從交流市電整流得到的高壓直流。

目前，用高頻變壓器的變換電路按其工作方式可分為五類，每類傳輸?shù)墓β室膊幌嗤瑧?yīng)用環(huán)境也稍有不同，如下所示：電路類型傳輸功率應(yīng)用環(huán)境單端反激式變換器20～100W小型儀器、儀表，家用電器等電源，自動(dòng)化設(shè)備中的控制電源單端正激式變換器50～200W小型儀器、儀表，家用電器等電源，自動(dòng)化設(shè)備中的控制電源推換式變換器100～500Ｗ控制設(shè)備，計(jì)算機(jī)等電源半橋式變換器100～5000W焊機(jī)，超聲電源，計(jì)算機(jī)電源等全橋式變換器500W～30kW焊機(jī)、高頻感應(yīng)加熱，交換機(jī)等1.3DC/DC變換的開(kāi)關(guān)電源

對(duì)于輸入與輸出電壓不需隔離只用一個(gè)工作開(kāi)關(guān)和L、D、C組成的變換器電路最基本的為如下三種：（1）降壓變換器（buckconverter）；（2）升壓變換器（boostconverter）；（3）降、升壓變換器（buck-boostconverter）。其原理電路如圖8-6所示。圖1-6無(wú)隔離的DC→DC變換電路

1.3.1Buckconverter

a）電路拓?fù)鋌）工作波形圖1-7Buckconverter（一）在開(kāi)關(guān)VT導(dǎo)通期間

（二）在開(kāi)關(guān)VT截止期間

1.臨界連續(xù)工作狀態(tài)2.電流斷續(xù)的工作狀態(tài)3.電流連續(xù)的工作狀態(tài)

(三)電感電流的平均值計(jì)算

（四）輸出電壓紋波值的計(jì)算1.3.2Boostconverter

a）電路拓?fù)鋌）工作波形圖1-8Boostconverter1.在期間

2.在期間

3.負(fù)載電流的平均值

4.輸入電流的平均值

5.輸出電壓的紋波計(jì)算

1.3.3Buck—Boostconverter

圖1-9Buck—Boostconverter=圖1-10Buck-Boostconverter工作波形圖

1.4單端功率輸出的直流變換器

1.4.1CW34063的工作原理

圖1-11CW34063的原理框圖1.4.2CW34063的應(yīng)用電路

(一)降壓式電路

a）直接用于降壓b）外接NPN晶體管擴(kuò)流電路圖1-12CW34063的降壓應(yīng)用電路（二）升壓式電路

（a） （b）a）直接升壓式b）外接NPN管擴(kuò)流式圖1-13CW34063的Boostconverter

（三）反轉(zhuǎn)電路

(a) (b)a）直接變換式b）外接PNP管擴(kuò)流式圖1-14CW34063的Buck—Boostconverter1.5單端反激式開(kāi)關(guān)電源

1.5.1

工作原理分析（一）在開(kāi)關(guān)VT導(dǎo)通期間：

（二）在開(kāi)關(guān)VT截止期間

圖1-15單端反激式變換器單端反激式變換器也有三種工作狀態(tài)：

1磁通臨界連續(xù)的工作情況：

圖1-16臨界連續(xù)狀態(tài)時(shí)的電壓電流波形2磁通不連續(xù)的工作狀態(tài)

圖1-17磁通不連續(xù)時(shí)的工作波形3磁通連續(xù)的工作狀況圖1-18磁通連續(xù)時(shí)的工作波形

（3）輸入電壓Uin與導(dǎo)通比αt的對(duì)應(yīng)關(guān)系

即是輸入電壓最高時(shí)，相應(yīng)的導(dǎo)通比是最小，輸入電壓最低時(shí)，相應(yīng)的導(dǎo)通比是最大。因此，輸入電壓與導(dǎo)通比是一一對(duì)應(yīng)，相互制約的。運(yùn)行中由于閉環(huán)調(diào)節(jié)，這種相互適應(yīng)是自動(dòng)的。但必須指出的是，由控制電路振蕩器和PWM門(mén)閂電路本身固有的最大最小導(dǎo)通比，一定要與運(yùn)行條件所需的最大最小導(dǎo)通比不矛盾，否則就會(huì)失調(diào)。(4)磁通復(fù)位問(wèn)題

為了不致于出現(xiàn)磁路飽和每個(gè)開(kāi)關(guān)周期工作磁通都能復(fù)位，因此：1.單端反激式變換器開(kāi)關(guān)變壓器的鐵芯都帶有氣隙。2.原方繞組電流實(shí)現(xiàn)脈沖限流控制。（5）間歇振蕩問(wèn)題

當(dāng)電網(wǎng)電壓升到一定值而又很大的情況下，欲維持輸出電壓恒定，則脈寬調(diào)制器會(huì)使脈寬減少到某一極限值時(shí)，不能再減小了，只能以最小導(dǎo)通比運(yùn)行，但由于導(dǎo)通時(shí)所儲(chǔ)存的能量沒(méi)有釋放回路，就有可能出現(xiàn)：有的振蕩周期沒(méi)有PWM脈沖輸出，開(kāi)關(guān)管不導(dǎo)通，有的振蕩周期就很寬，變成了作周期性或非周期性的間歇振蕩器，這時(shí)輸出電壓不穩(wěn)，紋波大，變壓器發(fā)出刺耳的哨叫聲。克服這一問(wèn)題的辦法之一，也是最安全和可靠的辦法是在付繞組中加一固定負(fù)載電阻（假負(fù)載），以防負(fù)載開(kāi)路，這樣電網(wǎng)電壓最高，負(fù)載開(kāi)路了，由于有固定的假負(fù)載，脈寬保證有一最小的寬度而不致于出現(xiàn)間歇振蕩現(xiàn)象。最小的脈寬是由控制電路振蕩器的最小導(dǎo)通比決定的。8.6單端正激式變換器圖1-19正激式變換器的原理電路圖圖1-20正激式變壓器等效電路圖1-21單端正激式變換器的電壓電流波形

1.7半橋式變換器

1.7.1

工作原理

圖1-22半橋式變換器原理電路圖1-23半橋式變換器的工作波形

圖1-24串聯(lián)電容半橋式變換器原理電路

（a）串聯(lián)電容前交流電壓，斜格面積表示A1、A2的伏秒值不平衡波形（b）串聯(lián)電容、變壓器原邊的伏秒值得到了平衡圖1-25變壓器原邊串聯(lián)電容后的工作波形

1.7.2串聯(lián)耦合電容C3的選擇

1.8全橋式變換器的開(kāi)關(guān)電源

圖126全橋式變換器主電路1.8.1

全橋式變換器的工作原理

圖1-27全橋式變換器的工作波形第一部分

常用器件介紹一、整流二極管二極管是功率電子系統(tǒng)中不可或缺的器件，用于整流、續(xù)流等。目前比較多地使用如下三種選擇：高效快速恢復(fù)二極管。壓降0.8-1.2V，適合小功率，12V左右電源。高效超快速二極管。0.8-1.2V，適合小功率，12V左右電源。肖特基勢(shì)壘整流二極管SBD。0.4V，適合5V等低壓電源。缺點(diǎn)是其電阻和耐壓的平方成正比，所以耐壓低（200V以下），反向漏電流較大，易熱擊穿。但速度比較快，通態(tài)壓降低。雙二極管二、場(chǎng)效應(yīng)管基礎(chǔ)知識(shí)1）、場(chǎng)效應(yīng)管的分類按溝道半導(dǎo)體材料的不同，結(jié)型和絕緣柵型各分溝道和P溝道兩種。若按導(dǎo)電方式來(lái)劃分，場(chǎng)效應(yīng)管又可分成耗盡型與增強(qiáng)型。結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管均為耗盡型，絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管既有耗盡型的，也有增強(qiáng)型的。

場(chǎng)效應(yīng)晶體管可分為結(jié)場(chǎng)效應(yīng)晶體管和MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管。而MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管又分為N溝耗盡型和增強(qiáng)型；P溝耗盡型和增強(qiáng)型四大類。見(jiàn)下圖。2）場(chǎng)效應(yīng)管的作用1、場(chǎng)效應(yīng)管很高的輸入阻抗非常適合作阻抗變換。

2、常用于多級(jí)放大器的輸入級(jí)作阻抗變換。

3、場(chǎng)效應(yīng)管可以用作可變電阻。

4、場(chǎng)效應(yīng)管可以方便地用作恒流源。

5、場(chǎng)效應(yīng)管可以用作電子開(kāi)關(guān)。3）、場(chǎng)效應(yīng)管的測(cè)試:

a、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的管腳識(shí)別：

場(chǎng)效應(yīng)管的柵極相當(dāng)于晶體管的基極，源極和漏極分別對(duì)應(yīng)于晶體管的發(fā)射極和集電極。將萬(wàn)用表置于R×1k檔，用兩表筆分別測(cè)量每?jī)蓚€(gè)管腳間的正、反向電阻。當(dāng)某兩個(gè)管腳間的正、反向電阻相等，均為數(shù)KΩ時(shí)，則這兩個(gè)管腳為漏極D和源極S（可互換），余下的一個(gè)管腳即為柵極G。對(duì)于有4個(gè)管腳的結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管，另外一極是屏蔽極（使用中接地）。

b、判定柵極

用萬(wàn)用表黑表筆碰觸管子的一個(gè)電極，紅表筆分別碰觸另外兩個(gè)電極。若兩次測(cè)出的阻值都很小，說(shuō)明均是正向電阻，該管屬于N溝道場(chǎng)效應(yīng)管，黑表筆接的也是柵極。

制造工藝決定了場(chǎng)效應(yīng)管的源極和漏極是對(duì)稱的，可以互換使用，并不影響電路的正常工作，所以不必加以區(qū)分。源極與漏極間的電阻約為幾千歐。

注意不能用此法判定絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極。因?yàn)檫@種管子的輸入電阻極高，柵源間的極間電容又很小，測(cè)量時(shí)只要有少量的電荷，就可在極間電容上形成很高的電壓，容易將管子損壞。

功率場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET功率場(chǎng)效應(yīng)管又叫功率場(chǎng)控晶體管。電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管有3個(gè)端子：漏極D、源極S和柵極G。當(dāng)漏極接電源正，源極接電源負(fù)時(shí)，柵極和源極之間電壓為0，溝道不導(dǎo)電，管子處于截止。如果在柵極和源極之間加一正向電壓UGS，并且使UGS大于或等于管子的開(kāi)啟電壓UT，則管子開(kāi)通，在漏、源極間流過(guò)電流ID。UGS超過(guò)UT越大，導(dǎo)電能力越強(qiáng)，漏極電流越大。三、電阻器碳膜電阻器（RT）

材料：高溫下將有機(jī)化合物（烷，苯等碳?xì)浠衔铮岱纸猱a(chǎn)生的碳積在陶瓷肌體表面。碳膜電阻器阻值范圍寬，由良好的穩(wěn)定性，溫度系數(shù)不大且是負(fù)值，是目前應(yīng)用最廣泛的電阻器。金屬膜電阻（RJ）

材料：通過(guò)真空蒸發(fā)或陰極濺射，沉積在陶瓷肌體表面上一層很薄的金屬或合金膜。特點(diǎn)：金屬膜電阻比碳膜電阻的精度高，穩(wěn)定性好，噪聲，溫度系數(shù)小，金屬膜電阻由于結(jié)構(gòu)不均勻，因此使他的脈沖負(fù)載能力差。SMT電阻：（RI）

材料：片狀電阻是金屬玻璃鈾電阻的一種形式，他的電阻體是高可靠的釕系列玻璃鈾材料經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)而成，電極采用銀鈀合金漿料。

特點(diǎn)：體積小，精度高，穩(wěn)定性好，由于其為片狀元件，所以高頻性能好繞線電阻:RX

材料：用高阻合金線繞在絕緣骨架上制造。特點(diǎn)：繞線電阻具有較低的溫度系數(shù)，阻值精度高，穩(wěn)定性好，耐熱耐腐蝕，主要做精密大功率電阻使用，缺點(diǎn)是高頻性能差，時(shí)間常數(shù)大。

壓敏電阻根據(jù)使用目的的不同，可將壓敏電阻區(qū)分為兩大類：①保護(hù)用壓敏電阻②電路功能用壓敏電阻。

保護(hù)用壓敏電阻

（1）區(qū)分電源保護(hù)用，還是信號(hào)線，數(shù)據(jù)線保護(hù)用壓敏電阻器，它們要滿足不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

（2）根據(jù)施加在壓敏電阻上的連續(xù)工作電壓的不同，可將跨電源線用壓敏電阻器可區(qū)分為交流用或直流用兩種類型，壓敏電阻在這兩種電壓應(yīng)力下的老化特性表現(xiàn)不同。

（3）根據(jù)壓敏電阻承受的異常過(guò)電壓特性的不同，可將壓敏電阻區(qū)分為浪涌抑制型，高功率型和高能型這三種類型。

★浪涌抑制型：是指用于抑制雷電過(guò)電壓和操作過(guò)電壓等瞬態(tài)過(guò)電壓的壓敏電阻器，這種瞬態(tài)過(guò)電壓的出現(xiàn)是隨機(jī)的，非周期的，電流電壓的峰值可能很大。絕大多數(shù)壓敏電阻器都屬于這一類。★高能型：指用于吸收發(fā)電機(jī)勵(lì)磁線圈，起重電磁鐵線圈等大型電感線圈中的磁能的壓敏電壓器，對(duì)這類應(yīng)用，主要技術(shù)指標(biāo)是能量吸收能力。

壓敏電阻器的保護(hù)功能，絕大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合下，是可以多次反復(fù)作用的，但有時(shí)也將它做成電流保險(xiǎn)絲那樣的"一次性"保護(hù)器件。例如并接在某些電流互感器負(fù)載上的帶短路接點(diǎn)壓敏電阻。

★高功率型：是指用于吸收周期出現(xiàn)的連續(xù)脈沖群的壓敏電阻器，例如并接在開(kāi)關(guān)電源變換器上的壓敏電阻，這里沖擊電壓周期出現(xiàn)，且周期可知，能量值一般可以計(jì)算出來(lái)，電壓的峰值并不大，但因出現(xiàn)頻率高，其平均功率相當(dāng)大。

電路功能用壓敏電阻

壓敏電阻主要應(yīng)用于瞬態(tài)過(guò)電壓保護(hù)，但是它的類似于半導(dǎo)體穩(wěn)壓管的伏安特性，還使它具有多種電路元件功能，例如可用作：

（1）直流高壓小電流穩(wěn)壓元件，其穩(wěn)定電壓可高達(dá)數(shù)千伏以上，這是硅穩(wěn)壓管無(wú)法達(dá)到的。

（2）電壓波動(dòng)檢測(cè)元件。

（3）直流電瓶移位元件。

（4）均壓元件。

（5）熒光啟動(dòng)元件

水泥電阻水泥電阻通常用做功率大，電流大的場(chǎng)合，有2W，3W，5W，10W甚至更大的功率，象空調(diào)，電視機(jī)，等功率在百瓦級(jí)以上的電器中，基本上都會(huì)用到水泥電阻，主要作用就是限流……PTC熱敏電阻

PTC是PositiveTemperatureCoefficient的縮寫(xiě)，意思是正的溫度系數(shù)，泛指正溫度系數(shù)很大的半導(dǎo)體材料或元器件。通常我們提到的PTC是指正溫度系數(shù)熱敏電阻，簡(jiǎn)稱PTC熱敏電阻。PTC熱敏電阻是一種典型具有溫度敏感性的半導(dǎo)體電阻，超過(guò)一定的溫度(居里溫度)時(shí)，它的電阻值隨著溫度的升高呈階躍性的增高。

PTC熱敏電阻組織結(jié)構(gòu)和功能原理

陶瓷材料通常用作高電阻的優(yōu)良絕緣體，而陶瓷PTC熱敏電阻是以鈦酸鋇為基，摻雜其它的多晶陶瓷材料制造的，具有較低的電阻及半導(dǎo)特性。通過(guò)有目的的摻雜一種化學(xué)價(jià)較高的材料作為晶體的點(diǎn)陣元來(lái)達(dá)到的：在晶格中鋇離子或鈦酸鹽離子的一部分被較高價(jià)的離子所替代，因而得到了一定數(shù)量產(chǎn)生導(dǎo)電性的自由電子。對(duì)于PTC熱敏電阻效應(yīng)，也就是電阻值階躍增高的原因，在于材料組織是由許多小的微晶構(gòu)成的，在晶粒的界面上，即所謂的晶粒邊界(晶界)上形成勢(shì)壘，阻礙電子越界進(jìn)入到相鄰區(qū)域中去，因此而產(chǎn)生高的電阻，這種效應(yīng)在溫度低時(shí)被抵消：在晶界上高的介電常數(shù)和自發(fā)的極化強(qiáng)度在低溫時(shí)阻礙了勢(shì)壘的形成并使電子可以自由地流動(dòng)。而這種效應(yīng)在高溫時(shí)，介電常數(shù)和極化強(qiáng)度大幅度地降低，導(dǎo)致勢(shì)壘及電阻大幅度地增高，呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的PTC效應(yīng)。PTC熱敏電阻：有下面幾個(gè)性能！燈絲預(yù)熱用PTC熱敏電阻器1.應(yīng)用范圍：用于各種熒光燈電子鎮(zhèn)流器、電子節(jié)能燈中，不必改動(dòng)線路，將適當(dāng)?shù)臒崦綦娮杵髦苯又锌缃釉跓艄艿闹C振電容器兩端，可以變電子鎮(zhèn)流器、電子節(jié)能燈的硬啟動(dòng)為預(yù)熱啟動(dòng)，使燈絲的預(yù)熱時(shí)間達(dá)0.4～2秒可延長(zhǎng)燈管壽命三倍以上。2.特點(diǎn)：利用材料PTC特性制作而成，產(chǎn)品體積小、耐電壓高、壽命長(zhǎng)、正常工作時(shí)功耗小。3.應(yīng)用原理：應(yīng)用PTC熱敏電阻器實(shí)現(xiàn)預(yù)熱啟動(dòng)原理如右圖所示：剛接通開(kāi)關(guān)時(shí)，Rt處于常溫態(tài)，其阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于C2阻值，電流通過(guò)C1，Rt自熱溫度超過(guò)居里點(diǎn)溫度Tc躍入高阻態(tài)，其阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于C2阻值，電流通過(guò)C1、C2形成回路導(dǎo)致LC諧振，產(chǎn)生高壓點(diǎn)亮燈管。保險(xiǎn)絲型PTC熱敏電阻器PTC熱敏電阻和NTC熱敏電阻技術(shù)1.應(yīng)用范圍：

MZ12A型PTC熱敏電阻器主要用于電子鎮(zhèn)流器（節(jié)能燈、電子變壓器、萬(wàn)用表、智能電度表）等的過(guò)流過(guò)熱保護(hù)，直接串聯(lián)在負(fù)載電路中，在線路出現(xiàn)異常狀況時(shí)，能夠自動(dòng)限制過(guò)電流或阻斷電流，當(dāng)故障排除后又恢復(fù)原態(tài)，俗稱“萬(wàn)次保險(xiǎn)絲”。2.特點(diǎn)：·無(wú)觸點(diǎn)的電路及元器件保護(hù)·自動(dòng)限制過(guò)電流·故障排除后自動(dòng)恢復(fù)·工作時(shí)無(wú)噪音無(wú)火花·工作可靠、使用方便3.應(yīng)用原理：將PTC熱敏電阻器串聯(lián)在電源回路中，當(dāng)電路處于正常狀態(tài)時(shí)，流過(guò)PTC的電流小于額定電流，PTC處于常態(tài)，阻值很小，不會(huì)影響電子鎮(zhèn)流器（節(jié)能燈、變壓器、萬(wàn)用表）等被保護(hù)電路的正常工作。當(dāng)電路電流大大超過(guò)額定電流時(shí)，PTC陡然發(fā)熱，阻值驟增至高阻態(tài)，從而限制或阻斷電流，保護(hù)電路不受損壞。電流電流回復(fù)正常后，PTC亦自動(dòng)回復(fù)至低阻態(tài)，電路恢復(fù)正常工作。在電子鎮(zhèn)流器（節(jié)能燈、變壓器、萬(wàn)用表）等過(guò)流保護(hù)應(yīng)用領(lǐng)域，南京時(shí)恒憑借其科研和工藝等方面的優(yōu)勢(shì)，率先推出了以高耐壓（V≥300VAC）為特色的MZ12型產(chǎn)品。

三．TL431基準(zhǔn)電源器件這個(gè)器件在電源中使用率最高，這里簡(jiǎn)單介紹該器件。（1）TL431簡(jiǎn)介

圖5-2：TL431結(jié)構(gòu)及原理德州儀器公司（TI）生產(chǎn)的TL431是一是一個(gè)有良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源。它的輸出電壓用兩個(gè)電阻就可以任意地設(shè)置到從Vref（2.5V）到36V范圍內(nèi)的任何值（如圖2）。該器件的典型動(dòng)態(tài)阻抗為0.2Ω。圖5-2左圖是該器件的符號(hào)。3個(gè)引腳分別為：陰極（CATHODE）、陽(yáng)極（ANODE）和參考端（REF）。由圖可以看到，VI是一個(gè)內(nèi)部的2.5V基準(zhǔn)源，接在運(yùn)放的反相輸入端。由運(yùn)放的特性可知，只有當(dāng)REF端（同相端）的電壓非常接

近VI（2.5V）時(shí)，三極管中才會(huì)有一個(gè)穩(wěn)定的非飽和電流通過(guò)，而且隨著REF端電壓的微小變化，通過(guò)三極管的電流將從1到100mA變化。當(dāng)然，該圖絕不是TL431的實(shí)際內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所以不能簡(jiǎn)單地用這種組合來(lái)代替它。但如果在設(shè)計(jì)、分析應(yīng)用TL431的電路時(shí)，這個(gè)模塊圖對(duì)開(kāi)啟思路，理解電路都是很有幫助的。（2）TL431的應(yīng)用前面提到TL431的內(nèi)部含有一個(gè)2.5V的基準(zhǔn)電壓，所以當(dāng)在REF端引入輸出反饋時(shí)，器件可以通過(guò)從陰極到陽(yáng)極很寬范圍的分流，控制輸出電壓。如圖5-3所示的電路，當(dāng)R1和R2的阻值確定時(shí)，兩者對(duì)Vo的分壓引入反饋，若Vo增大，反饋量增大，TL431的分流也就增加，從而又導(dǎo)致Vo下降。顯見(jiàn)，這個(gè)深度的負(fù)反饋電路必然在VI等于基準(zhǔn)電壓處穩(wěn)定，此時(shí)Vo=(1+R1/R2)Vref。選擇不同的R1和R2的值可以得到從2.5V到36V范圍內(nèi)的任意電壓輸出，特別地，當(dāng)R1=R2時(shí)，Vo=5V。需要注意的是，在選擇電阻時(shí)必須保證TL431工作的必要條件，就是通過(guò)陰極的電流要大于1mA。

當(dāng)然，這個(gè)電路并不太實(shí)用，但它很清晰地展示了該器件在應(yīng)用中的方法。將這個(gè)電路稍加改動(dòng)，就可以得到在很多實(shí)用的電源電路，如圖5-4。一般地，在陰極和參考端之間，可以引進(jìn)R、C串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，以做相位補(bǔ)償。圖5-3：推薦的應(yīng)用電路及電壓輸出作為基準(zhǔn)器件，TL431可以在恒壓源、恒流源等電路中廣泛采用。我們前面講到的開(kāi)關(guān)電源，就廣泛地使用這個(gè)器件作為比較基準(zhǔn)。四、光電耦合器原理及應(yīng)用工作原理

在光電耦合器輸入端加電信號(hào)使發(fā)光源發(fā)光，光的強(qiáng)度取決于激勵(lì)電流的大小，此光照射到封裝在一起的受光器上后，因光電效應(yīng)而產(chǎn)生了光電流，由受光器輸出端引出，這樣就實(shí)現(xiàn)了電一光一電的轉(zhuǎn)換。

常見(jiàn)的發(fā)光源為發(fā)光二極管，受光器為光敏二極管、光敏三極管等等。光電耦合器的種類較多，常見(jiàn)有光電二極管型、光電三極管型、光敏電阻型、光控晶閘管型、光電達(dá)林頓型、集成電路型等。光電耦合器的測(cè)試

1、用萬(wàn)用表判斷好壞。斷開(kāi)輸入端電源，用R×1k檔測(cè)1、2腳電阻，正向電阻為幾百歐，反向電阻幾十千歐，3、4腳間電阻應(yīng)為無(wú)限大。1、2腳與3、4腳間任意一組，阻值為無(wú)限大，輸入端接通電源后，3、4腳的電阻很小。調(diào)節(jié)RP，3、4間腳電阻發(fā)生變化，說(shuō)明該器件是好的。注：不能用R×10k檔，否則導(dǎo)致發(fā)射管擊穿。

2、簡(jiǎn)易測(cè)試電路，當(dāng)接通電源后，調(diào)節(jié)LED的發(fā)光強(qiáng)度會(huì)發(fā)生變化，說(shuō)明被測(cè)光電耦合器是好的。下圖：光電耦合器及其典型用法第二部分

開(kāi)關(guān)電源原理及各功能電路

一、開(kāi)關(guān)電源的電路組成開(kāi)關(guān)電源的主要電路是由輸入電磁干擾濾波器（EMI）、整流濾波電路、功率變換電路、PWM控制器電路、輸出整流濾波電路組成。輔助電路有輸入過(guò)欠壓保護(hù)電路、輸出過(guò)欠壓保護(hù)電路、輸出過(guò)流保護(hù)電路、輸出短路保護(hù)電路等。開(kāi)關(guān)電源的電路組成方框圖如下：PWM（PulseWidthModulation）——脈寬調(diào)制，是一種開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源應(yīng)用，是利用微處理器的數(shù)字輸出來(lái)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)。什么是PFC電路

PFC就是“功功率因數(shù)校正”的意思，主要用來(lái)表征電子產(chǎn)品對(duì)電能的利用效率。功率因數(shù)越高，說(shuō)明電能的利用效率越高

二、輸入電路的原理及常見(jiàn)電路

1、AC輸入整流濾波電路原理：2、DC輸入濾波電路原理：

①輸入濾波電路：C1、L1、C2組成的雙π型濾波網(wǎng)絡(luò)主要是對(duì)輸入電源的電磁噪聲及雜波信號(hào)進(jìn)行抑制，防止對(duì)電源干擾，同時(shí)也防止電源本身產(chǎn)生的高頻雜波對(duì)電網(wǎng)干擾。C3、C4為安規(guī)電容，L2、L3為差模電感。②R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7組成抗浪涌電路。在起機(jī)的瞬間，由于C6的存在Q2不導(dǎo)通，電流經(jīng)RT1構(gòu)成回路。當(dāng)C6上的電壓充至Z1的穩(wěn)壓值時(shí)Q2導(dǎo)通。如果C8漏電或后級(jí)電路短路現(xiàn)象，在起機(jī)的瞬間電流在RT1上產(chǎn)生的壓降增大，