當(dāng)前在電子技術(shù)不斷革新下,開關(guān)電源適配器正向高度集成化、小體積、高密度功率、智能化的方向發(fā)展,各種新的電子元件在電路中發(fā)揮了很大作用;正確了解和認(rèn)識各類元器件,是開發(fā)設(shè)計開關(guān)電源適配器及充電器的基本技能。開關(guān)電源適配器電路中使用的各類元器件種類繁多,功能都不相同,可分為常規(guī)元器件(比如電阻器、電容器、電感器、二極管、三極管等)、特殊元器件兩大類。開關(guān)電源適配器中特殊元器件的類型及主要用途如下:
一、 光電隔離器:我們一般稱為光耦或者光電耦合器,光電耦合器在電路中起到信號隔離的作用。光電耦合是以光信號為媒介來實(shí)現(xiàn)電信號的耦合和傳遞的,它具有電流傳輸比(CTR)與直流輸入電流(If)的特性曲線具有良好的線性度,抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。光耦分為兩部分:輸入回路和輸出回路。輸入回路由發(fā)光原件將電能轉(zhuǎn)換為光能,光敏原件在接收到光信號時在轉(zhuǎn)換成電能,從而間接實(shí)現(xiàn)輸入輸出的電氣隔離。在傳輸小信號時,能使輸出與輸入呈線性關(guān)系,適合構(gòu)成精密開關(guān)電源中的光藕反饋電路,并實(shí)現(xiàn)二次側(cè)與一次側(cè)的隔離,可以保護(hù)電路后端或者前端不會因?yàn)槟骋徊糠值碾妷寒惓6鴮?dǎo)致整體電路架構(gòu)的損害,節(jié)省成本,提高設(shè)備安全性。
二、 磁珠:有片狀磁珠、管狀,能抑制充電器、開關(guān)電源適配器的紋波噪音和脈沖尖峰干擾。
三、 特種電阻器:
1. 壓敏電阻器----顧名思義,就是對電壓非常敏感的電阻器,當(dāng)電壓超過某一臨界值時,電阻值將發(fā)生極具變化;又被稱為非線性變阻器。它的工作電壓范圍比較寬從6V到3000V,分不同電壓檔的,對過電壓脈沖響應(yīng)速度快(幾納秒至幾十納秒),耐沖擊電流的能力很強(qiáng)(可達(dá)100A~20Ka),漏電流小(低于幾微安至幾十微安),電阻溫度系數(shù)低(小于0.05%/℃),價格低廉。主要用于在電路承受過壓時進(jìn)行電壓鉗位,吸收多余的電流以保護(hù)敏感器件。
2. 自恢復(fù)保險絲(RF)----具有可自動復(fù)原的性能,反復(fù)使用,不需要維修更換的特點(diǎn)。
3. 數(shù)字電位器(DCP)----與可調(diào)式開關(guān)電壓供應(yīng)器配套使用,構(gòu)成可編程開關(guān)穩(wěn)壓電源。
4. 軟啟動電阻----又稱為熱敏電阻,其特點(diǎn)時標(biāo)稱阻值低(僅為1Ω~47Ω)、額定功率高(10~500W)、工作電流大(1~10A)。在90年代,是常用固定阻值“水泥電阻”,來作為浪涌抑制元件。在現(xiàn)在的開關(guān)電源適配器設(shè)計中,已經(jīng)大量使用熱敏電阻作為啟動保護(hù)元件,將開機(jī)沖擊電流抑制到合理的水平。
5. 保險電阻器(FR)----保險電阻器亦稱可熔斷電阻器,它兼有熔斷器和電阻器的雙重功能,熔斷電流從幾十毫安到幾十安培,熔斷時間為幾秒至幾十秒,在電路中,通常起到電路緩沖和保險絲的作用,超過額定電流,它將會熔斷。
四、 特種二極管:
1. 二端交流器件----亦稱雙向觸發(fā)二極管,常與晶閘管配套使用,構(gòu)成開關(guān)電源變壓器輸出過電壓保護(hù)電路。
2. 超快恢復(fù)二極管----超快恢復(fù)二極管則是在快恢復(fù)二極管基礎(chǔ)上發(fā)展而成的,其反向恢復(fù)電荷進(jìn)一步減小,反向恢復(fù)時間可低至幾十納秒,可用作開關(guān)電源適配器輸出整流管、阻塞二極管、反饋電路中的整流管。
3. 肖特基二極管----是以其發(fā)明人肖特基博士(Schottky)命名的,簡稱肖特基,它具有開關(guān)頻率高和正向壓降低等優(yōu)點(diǎn),其反向恢復(fù)時間可小到幾納秒,正向?qū)▔航祪H為0.4V左右,整流電流可達(dá)幾十至幾百安培。特別適合做開關(guān)電源充電器低壓輸出電路中的整流二極管、續(xù)流二極管。
4. 快恢復(fù)二極管----快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時間一般為幾百納秒,正向壓降為0.6V~1V,正向電流為幾安培至幾千安培,反向峰值電壓可達(dá)幾百伏特至幾千伏特,可用作開關(guān)電源中的輸出整流管、一次側(cè)鉗位保護(hù)電路的阻塞二極管。
5. 瞬變變壓抑制二極管(TVS)----亦稱瞬態(tài)電壓抑制器,其響應(yīng)速度極快、鉗位電壓穩(wěn)定,是一種新型過電壓保護(hù)器件,可用來保護(hù)開關(guān)電源PWM集成電路、MOS功率器件以及其他對電壓敏感的半導(dǎo)體器件。
五、EMI 濾波器:它屬于雙向射頻濾波器,一方面能濾除從交流線引入的外部電磁干擾;另一方面還可避免開關(guān)電源適配器向外部發(fā)出噪聲干擾,它能夠衰減共模干擾和衰減差模干擾,能顯著提高開關(guān)電源適配器的抗干擾能力,并使開關(guān)電源符合電磁兼容性(EMC)標(biāo)準(zhǔn)。
六、 晶閘管:
1. 雙向晶閘管----它具有正、反特性具有對稱性,所以它可在任何一個方向?qū)?,是一種理想的交流開關(guān)器件,可構(gòu)成開關(guān)電源交流輸入側(cè)的過電壓保護(hù)電路。
2. 單向晶閘管----又稱可控硅,它與雙向觸發(fā)二極管配套使用,構(gòu)成過開關(guān)電源適配器的電壓保護(hù)電路。
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