一、開關(guān)電源模塊

　　無論哪一種DC-DC變換器，主回路使用的元件只是電子開關(guān)、電感和電容。電子開關(guān)只是快速地開通、快速地關(guān)斷這兩種狀態(tài)，并且快速地進(jìn)行轉(zhuǎn)換。只有力求快速，使開關(guān)快速地渡過線性放大工作區(qū)，狀態(tài)轉(zhuǎn)換引起的損耗才小。目前使用的電子開關(guān)多是雙極型晶體管、功率場(chǎng)效應(yīng)管逐漸普及的有IGBT管，還有各種特性較好的新式的大功率開關(guān)元件，例如SITf-I(靜電感應(yīng)晶閘管)和MCT(場(chǎng)控制晶體閘流管)。

　　值得指出，主回路也不是絕對(duì)不出現(xiàn)電阻元件。出現(xiàn)的前提是極有利于控制性能而又不引起多大的損耗，而且限于幾十瓦以下的小功率變換器中應(yīng)用。一般其阻值在毫歐級(jí)，其上得到的mV電壓可用來作為當(dāng)前工作周期進(jìn)行電流控制或保護(hù)的信號(hào)。

二、電感

　　電感是開關(guān)電源中常用的元件，由于它的電流、電壓相位不同，因此理論損耗為零。常為儲(chǔ)能元件，也常與電容共用在輸人濾波器和輸出濾波器上。用于平滑電流，也稱它為扼流圈。其特點(diǎn)是流過其上的電流有“很大的慣性”。換句話說，由于“磁通連續(xù)”性，電感上的電流必須是連續(xù)的，否則將會(huì)產(chǎn)生很大的電壓尖峰波。

　　電感為磁性元件，自然有磁飽和的問題。應(yīng)用中有允許其飽和的，有允許其從一定電流值起開始進(jìn)入飽和的，也有不允許其出現(xiàn)飽和的。在具體線路中要注意區(qū)分。在多數(shù)情況下，電感工作在“線性區(qū)”，此時(shí)電感值為一常數(shù)，不隨端電壓與流過電流而變化。但是，在開關(guān)電源中電感，有一個(gè)不可忽視的問題，就是電感的繞線所引起兩個(gè)分布參數(shù)(或稱寄生參數(shù))的現(xiàn)象。其一是繞線電阻，這是不可避免的。其二是分布式雜散電容，隨線制工藝、材料而定。雜散電容在低頻時(shí)影響不大，隨著頻率的提高而漸顯出來，到某一頻率以上時(shí)，電感也許變成了電容的特性了。如果將雜散電容“集成”為一個(gè)，則從電感的等效電路，可以明白地看出在某一角頻率后的電容性。

　　在分析電感在線路中工作或繪波形圖時(shí)，不妨考慮下面幾個(gè)特點(diǎn):

　　(1) 在電感L中有電流I流過時(shí)，儲(chǔ)存有 LI2的能量

　　(2) 當(dāng)電感L兩端的電壓V為不變時(shí)，依V=L 公式可知，忽略內(nèi)阻R時(shí)，電感電流變化率 = V/L，表明電感電流線性增加

　　(3) 正在儲(chǔ)能的電感器，因?yàn)槟芰坎荒芩矔r(shí)突變，若切斷電感在變壓器原邊回路時(shí)，能量絕大部分經(jīng)變壓器副邊出現(xiàn)的電流輸送至負(fù)載，原、副邊禍合中保持相同的安匝數(shù)，維持磁場(chǎng)不變，或每匝伏·秒值不變。

　　(4) 就像電容有充、放電流一樣，電感器也有充、放電電壓。電容上的電壓與電流的積分(稱為安·秒值)成正比，電感上的電流與電壓的積分(稱為伏·秒值)成正比，如圖1-1所示。只要電感器電壓變化，其電流斜率 也變化正向電壓，使電流從零線性上升反向電壓，電流線性下降，根據(jù)能量守恒原理在電感器伏·秒值面積相等的某一時(shí)間點(diǎn)上，線性變化的電流重新降到零。

三、電容

　　電容是開關(guān)電源模塊中常用的元件，它與電感一樣也是儲(chǔ)存電能和傳遞電能的元件，但對(duì)頻率的特性卻剛好相反。應(yīng)用上，主要是“吸收”紋波，具有平滑電壓波形的作用。實(shí)際的電容并不是理想元件。電容器由于有介質(zhì)、接點(diǎn)與引出線，造成一個(gè)等效電阻。這種等效電阻在開關(guān)電源中小信號(hào)反饋控制上，以及輸出紋波抑制的設(shè)計(jì)上，起著不可忽視的作用。另外電容等效電路上有一個(gè)串聯(lián)的電感，它在分析電容器濾波效果時(shí)，非常重要。有時(shí)加大電容量并不能使電壓波形平直，就是因?yàn)檫@個(gè)串聯(lián)寄生電感起著副作用。

? ? 電容的串聯(lián)電阻是與接點(diǎn)和引出線有關(guān)，也與電解液有關(guān)。常見電解電容電解質(zhì)的成份為AL2O3，導(dǎo)電率∈比空氣約大七倍，為了繼續(xù)能提高電容量，把鋁箱表面做成有規(guī)律的凸凹不平狀，使氧化膜表面積加大(因?yàn)殡娙萘颗c表面積成正比)。加入的電解液可在凹凸面上流動(dòng)。電解液受溫度影響，溫度下降，電阻加大，即電容串聯(lián)電阻加大。高溫長(zhǎng)壽命電容的阻抗隨溫度下降而增加的情況示于圖1-2中。

　　溫度下降，等效串聯(lián)電阻(ESR)加大，導(dǎo)致電容壽命減短，這是鋁電解電容的缺點(diǎn)。為了改善這一缺點(diǎn)，將電解液覆蓋在氧化膜表面后將其干燥，形成固體式電解質(zhì)電容，即“祖電容”。目前又用有機(jī)半導(dǎo)體代替電解液，也是固體式電解質(zhì)電容稱為“OS電容”?！癘S電容”的串聯(lián)電阻小了許多，在圖1-3中示出常用幾種電容的串聯(lián)電阻值，以供比較。

　　在開關(guān),電源模塊m.79868.cn.中的電容器，工作時(shí)平均電流為零，但因充、放電電流波形不同，有效值電流是很大的。例如，市電整流輸人到開關(guān)電源的濾菠電路電容，其充電只在市電正弦半波瞬時(shí)值高于電容上直流電壓一個(gè)短時(shí)內(nèi)才發(fā)生，而且是低頻的(50Hz)，由電容放電供電給開關(guān)電源，放電頻率是高頻的(與開關(guān)頻率相同)。有效值電流ic(rms)比負(fù)載電流Io大，其計(jì)算式為:

　　ic(rms)=1.12Io

　　電容器的選擇，除考慮有效值外尚要考慮紋波電壓和耐壓的要求。了解更多電源模塊信息請(qǐng)點(diǎn)擊http://m.79868.cn/news/industry.html

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