太實用了 | 開關電源中各元器件的命名與用途！

07-25

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引言
開關電源的設計對於電源工程師來說是再熟悉不過的了，但設計開關電源並不如想像的那麼簡單，尤其對剛入行的新手來講。其外圍電路非常複雜，使用的元器件種類也比較繁多，性能各異。要想設計出性能高的開關電源就必須弄懂、弄通開關電源中各元器件的類型及主要功能。開關電源的外圍電路中使用的元器件大致可分為通用元器件、特種元器件兩大類。

電阻器的名稱及作用
1：取樣電阻
構成輸出電壓的取樣電路，將取樣電壓送至反饋電路；如下圖的電阻R3、R4。
2：均壓電阻
在開關電源的對稱直流輸入電路中起到均壓作用，亦稱平衡電阻；
如下圖中的電阻R1、R2。
3：分壓電阻
構成電阻分壓器；
4：泄放電阻
斷電時可將電磁干擾(EMI)濾波器中電容器存儲的電荷泄放掉；

如下圖中的電阻R1.
5：限流電阻
起限流保護作用，如用作穩壓管、光耦合器及輸入濾波電容的限流電阻；
6：電流檢測電阻
與過電流保護電路配套使用，用於限制開關電源的輸出電流極限；
如下圖的電阻R5。
7：分流電阻
給電流提供旁路；
8：負載電阻
開關電源的負載電阻(含等效負載電阻)；

如下圖中的R6,（有的工程師稱為假負載或死負載）
9：最小負載電阻
為維持開關電源正常工作所需要的最小負載電阻，可避免因負載開路而導致輸出電壓過高，因為電源IC都有個最小占空比，所以在電源次級輸出端必須接一個負載電阻。
10：假負載
有的也把負載電阻（上面圖中的R6）稱為假負載。在測試開關電源性能指標時臨時接的負載(如電阻絲、水泥電阻)；
如下圖所示
11：濾波電阻
用作LC型濾波器、RC型濾波器、π型濾波器中的濾波電阻；
12：偏置電阻
給開關電源的控制端提供偏壓，或用來穩定晶體管的工作點；

13：保護電阻
常用於RC型吸收迴路或VD、R、C型鉗位保護電路中；
14：頻率補償電阻
例如構成誤差放大器的RC型頻率補償網路；
如下圖中的R38。
15：阻尼電阻
防止電路中出現諧振。
電容器在開關電源中的名稱及作用
1：濾波電容
構成輸入濾波器、輸出濾波器等；
如下圖中的C5、C6。

2：耦合電容
亦稱隔直電容，其作用時隔斷直流信號，只讓交流信號通過；
如下圖的C3。
3：退藕電容
例如電源退藕電容，可防止產生自激振蕩；
4：軟啟動電容
構成軟啟動電路，在軟啟動過程中使輸出電壓和輸出電流緩慢地建立起來；
5：補償電容
構成RC型頻率補償網路；
如下圖的C19。

6：加速電容
用於提高晶體管的開關速度；
7：振蕩電容
可構成RC型、LC型振蕩器；
8：微分電容
構成微分電路，獲得尖脈衝；
9：自舉電容
用於提升輸入級的電源電壓，亦可構成電壓前饋電路；
10：延時電容
與電阻構成RC型延時電路；

11：儲能電容
例如極性反轉式DC/DC變換器中的泵電容；
12：移相電容
構成移相電路；
13：倍壓電容
與二極體構成倍壓整流電路；
如下圖中的電容器。
14：消噪電容
用於濾除電路中的雜訊干擾；
15：中和電容

消除放大器的自激振蕩；
16：抑制干擾的電容器
在EMI濾波器中，可分別濾除串模和共模干擾；
17：安全電容
含X電容和Y電容；
如下圖中的X和Y電容。
18：X電容
能濾除由一次繞組、二次繞組耦合電容器產生的共模干擾，可為從一次側耦合到二次側的干擾電流提供迴流路徑，防止該電流通過二次側耦合到大地；
如上圖中的CX1和CX2電容。
19：Y電容
能濾除電網之間串模干擾，常用於EMI濾波器中。
如上圖中的CY1和CY2電容。
電感器在開關電源中的名稱及作用
1：濾波電感
構成LC型濾波器；
如下圖的L。
2：儲能電感
常用於降壓式或升壓式DC/DC變換器電路中；
如下圖中的L。
3：振蕩電感
構成LC型振蕩器；
4：共模電感
亦稱共模扼流圈，常用於EMI濾波器中，對共模干擾起到抑制作用；
如下圖中的L1。
5：串模電感
亦稱串模扼流圈，它採用單繞組結構，一般串聯在開關電源的輸入電路中；
如下圖中的L2。
變壓器在開關電源中的名稱及作用
1：工頻變壓器
對交流電源進行變壓與隔離，再經過整流濾波後給DC/DC變換器(即開關穩壓器)供電；
2：高頻變壓器
對高頻電源進行儲能、變壓和隔離，適用於無工頻變壓器的開關電源中；
如下圖中的T1。
二極體在開關電源中的名稱及作用
1：整流二極體
低頻整流、高頻整流；
如下圖中的VD2。
2：續流二極體
常用於降壓式DC/DC變換器中;若在繼電器、電機等的繞組兩端並聯續流二極體，即可為反電動勢提供泄放迴路，避免損壞驅動管；
如下圖中的VD3。
3：鉗位二極體
構成VD、R、C型鉗位電路，吸收尖峰電壓，對MOSFET功率場效應管起保護作用；
如下圖中的D6。
4：阻塞二極體
鉗位保護電路中的二極體，亦稱為阻尼二極體；
5：保護二極體
用於半波整流電路中，在負半周時給交流電提供迴路；
6：隔離二極體
可實現信號隔離；
7：抗飽和二極體
將二極體串聯在功率開關管的基極上，可降低功率開關管的飽和深度，提高關斷速度。
8：快恢復二極體（FRD）
快恢復二極體的反向恢復時間trr一般為幾百納秒，正向壓降為0.6-0.7V，正向電流為幾安培至幾千安培，反向峰值電壓可達幾百伏至幾千伏，可用作開關電源中的輸出整流管、一次鉗位保護電路中的阻塞二極體。
如下圖中的D8。
9：超快恢復二極體(SRD)
超快恢復二極體則是在快速恢復二極體基礎上發展而成的，其反向恢複電荷進一步減小，trr值可低至幾十納秒，可用作輸出整流管、阻塞二極體，反饋電路中的整流管。
10：肖特基二極體(SBD)
全稱為肖特基勢壘二極體，它屬於低壓、低功耗、大電流、超高速半導體功率器件，其反向恢復時間可小到幾納秒，正嚮導通壓降僅為0.4v左右，整流電流可達幾十安培到幾百安培。特別適合做低壓輸出電路中的整流管、續流二極體。
11：瞬變電壓抑制(TVS)
亦稱瞬態電壓抑制器，其響應速度極快、鉗位電壓穩定，是一種新型過壓保護器件，可用來保護開關電源集成電路、MOS功率器件以及其他對電壓敏感的半導體器件。
12：雙向觸發二極體(DIAC)
亦稱二端交流器件，常與晶閘管配套使用，構成過壓保護電路。
如下圖中的D2。
其他器件
1：整流橋（BR）
將交流電壓變成脈動直流電壓，送至濾波器。整流橋可由4隻整流二極體構成，亦可採用成品鎮流橋。
如下圖中的BR。
2：穩壓管
構成簡易穩壓電路
接在開關電源的輸出端，用於穩點空載時的輸出電壓
由穩壓管、快恢復二極體和阻容元件構成一次側鉗位保護電路構成過壓保護電路
用作PWM調製器的功率開關管
構成恆壓/恆流輸出式開關電源的電壓控制環和電流控制環
構成截流輸出型開關電源的截流控制環
構成開關穩壓器的通斷控制、欠電壓保護、過電壓保護、過電流保護等電路
3：場效應晶體管（MOSFET）
用作PWM調製器或開關穩壓控制器的功率開關管
如下圖中的M1。
4：絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）
用作PWM調製器的功率開關管
5：運算放大器
構成外部誤差放大器、電壓控制環和電流控制環
6：晶閘管
單向晶閘管（SCR）
與雙向觸發二極體配套使用，構成過壓保護電路
雙向晶閘管(TRIAC)
可構成交流側的過壓保護電路
7：特種電阻
熔斷電阻器（FR）
熔斷電阻器亦稱保險電阻或可熔斷電阻器，它兼有熔斷器和電阻器的功能，熔斷電流從幾十毫安到幾安培，熔斷時間為幾秒到幾十秒。
自恢復熔絲管（RF）
亦稱自恢復保險絲，能自行恢復，反覆使用，不需要維修。
軟啟動電阻
它屬於負溫度係數熱敏電阻（NTCR），其特點是標稱阻值極低（僅為1-47歐）、額定功率高（10-500w）、工作電流大（1-10A），適合做開關電源的啟動保護器件。
壓敏電阻器（VSR）
工作電壓範圍寬（6-3000v，分若干擋），對過電壓脈衝響應速度快（幾納秒少至幾十納秒），耐衝擊電流能力很強（可達100A-20KA），漏電流小（低於幾微安至幾十微安），電阻溫度係數低（小於0.05%/C），價格低廉。可構成電壓保護電路、防雷擊保護電路、消除火花電路、浪涌電壓吸收迴路等。
數字電位器（DCP）
與可調式開關穩壓器配套使用，構成可編程開關穩壓器。
8：光電耦合器
線性光耦合器的電流傳輸比（CTR）與直流輸入電流（IF）的特性曲線具有良好的線性度。在傳輸小信號時，能使輸入輸出呈線性關係，適合構成精密開關電源中的光耦反饋電路，並實現二次側與一次側的隔離。
如下圖中的U3。
9：濾波器
亦稱EMI濾波器，它屬於雙向射頻濾波器，一方面能濾除從交流電源線引入的外部電磁干擾，另一方面還可避免開關電源向外部發出雜訊干擾，能顯著提高開關電源的抗干擾能力，並使之符合電磁兼容（EMC）標準。
10：可調式精密並聯穩壓器（TL431）
可廣泛用於單片精密開關電源中，還可構成電壓比較器、電源電壓監視器、延時電路、精密恆流源等。
如下圖中的U4。
11：磁珠
管狀、片狀磁珠以及磁珠陣列
能抑制開關雜訊和尖峰干擾。