开关电源中通用元器件的类型及主要功能

    据悉，当前的电子设备都是使用开关电源，这是由于开关电源作为现代电子产业快速发展的一种电源类型，具有轻量、小型、高效率等特点。因此，设计开关电源也比想象中更复杂。

    尤其是对刚接触开关电源研发的工程师来说，他的外围电路就很复杂，其中使用的元器件种类繁多，性能各异。要想设计出性能高的开关电源就必须弄懂、弄通开关电源中各元器件的类型及主要功能。

    开关电源外围电路中使用的元器件种类繁多，性能各异，大致可分为通用元器件、特种元器件两大类。开关电源中通用元器件的类型及主要功能如下：

    一、电阻器

    1、取样电阻—构成输出电压的取样电路，将取样电压送至反馈电路。

    2、均压电阻—在开关电源的对称直流输入电路中起到均压作用，亦称平衡电阻。

    3、分压电阻—构成电阻分压器。

    4、泄放电阻—断电时可将电磁干扰（EMI）滤波器中电容器存储的电荷泄放掉。

    5、限流电阻—起限流保护作用，如用作稳压管、光耦合器及输入滤波电容的限流电阻。

    6、电流检测电阻—与过电流保护电路配套使用，用于限制开关电源的输出电流极限。

    7、分流电阻—给电流提供旁路。

    8、负载电阻—开关电源的负载电阻（含等效负载电阻）。

    9、很小负载电阻—为维持开关电源正常工作所需要的很小负载电阻，可避免因负载开路而导致输出电压过高。

    10、假负载—在测试开关电源性能指标时临时接的负载（如电阻丝、水泥电阻）。

    11、滤波电阻—用作LC型滤波器、RC型滤波器、π型滤波器中的滤波电阻。

    12、偏置电阻—给开关电源的控制端提供偏压，或用来稳定晶体管的工作点。

    13、保护电阻—常用于RC型吸收回路或VD、R、C型钳位保护电路中。

    14、频率补偿电阻—例如构成误差放大器的RC型频率补偿网络。

    15、阻尼电阻—防止电路中出现谐振。

    二、电容器

    1、滤波电容—构成输入滤波器、输出滤波器等。

    2、耦合电容—亦称隔直电容，其作用是隔断直流信号，只让交流信号通过。

    3、退藕电容—例如电源退藕电容，可防止产生自激振荡。

    4、软启动电容—构成软启动电路，在软启动过程中使输出电压和输出电流缓慢地建立起来。

    5、补偿电容—构成RC型频率补偿网络。

    6、加速电容—用于提高晶体管的开关速度。

    7、振荡电容—可构成RC型、LC型振荡器。

    8、微分电容—构成微分电路，获得尖脉冲。

    9、自举电容—用于提升输入级的电源电压，亦可构成电压前馈电路。

    10、延时电容—与电阻构成RC型延时电路。

    11、储能电容—例如极性反转式DC/DC变换器中的泵电容。

    12、移相电容—构成移相电路。

    13、倍压电容—与二极管构成倍压整流电路。

    14、消噪电容—用于滤除电路中的噪声干扰。

    15、中和电容—消除放大器的自激振荡。

    16、抑制干扰的电容器—在EMI滤波器中，可分别滤除串模和共模干扰。

    17、安全电容—含X电容和Y电容。

    X电容—能滤除由一个绕组、二次绕组耦合电容器产生的共模干扰，可为从一个侧耦合到二次侧耦合的干扰电流提供回流路径，防止该电流通过二次侧耦合到大地。

    Y电容—能滤除电网之间串模干扰，常用于EMI滤波器中。

    三、电感器

    1、滤波电感—构成LC型滤波器。

    2、储能电感—常用于降压式或升压式DC/DC变换器电路中。

    3、振荡电感—构成LC型振荡器。

    4、共模电感—亦称共模扼流圈，常用于EMI滤波器中，对共模干扰起到抑制作用。

    5、串模电感—亦称串模扼流圈，它采用单绕组结构，一般串联在开关电源的输入电路中。

    6、频率补偿电感—构成LC型、LCR型频率补偿网络。

    四、变压器

    1、工频变压器—对交流电源进行变压与隔离，再经过整流滤波后给DC/DC变换器（即开关稳压器）供电。

    2、高频变压器—对高频电源进行储能、变压和隔离，适用于无工频变压器的开关电源中。

    五、二极管

    1、整流二极管—低频整流、高频整流。

    2、续流二极管—常用于降压式DC/DC变换器中；若在继电器、电机等的绕组两端并联续流二极管，即可为反电动势提供泄放回路，避免损坏驱动管。

    3、钳位二极管—构成VD、R、C型钳位电路，吸收尖峰电压，对MOSFET功率场效应管起保护作用。

    4、阻塞二极管—钳位保护电路中的二极管，亦称为阻尼二极管。

    5、保护二极管—用于半波整流电路中，在负半周时给交流电提供回路。

    6、隔离二极管—可实现信号隔离。

    7、抗饱和二极管—将二极管串联在功率开关管的基极上，可降低功率开关管的饱和深度，提高关断速度。

    六、整流桥

    将交流电压变为脉动直流电压，送至滤波器。整流桥可由四只整流二极管构成，亦可采用成品整流桥。

    七、稳压管

    构成简易稳压电路；接在开关电源的输出端，用来稳定空载时的输出电压；由稳压管、快恢复二极管和阻容元件构成一个侧钳位保护电路；构成过电压保护电路。

    八、场效应晶体管

    MOSFET用作PWM调制器或开关稳压控制器的功率开关管。

    九、运算放大器

    构成外部误差放大器、电压控制环和电流控制环等。

    十、晶体管

    用作PWM调制器的功率开关管；构成恒压/恒流输出式开关电源的电压控制和电流控制环路；构成截流输出型开关电源的截流控制环；构成开关稳压器的通/断控制、欠电压、过电压保护、过电流保护等电路。