開關電源工作原理詳細分析
在一次側部分通常還會配備一個NTC熱敏電阻——一種可以根據(jù)溫度的變化改變電阻值的電阻器。NTC熱敏電阻是Negative Temperature Coefficient的縮寫形式。它的作用主要是用來當溫度很低或者很高時重新匹配供電,和陶瓷圓盤電容比較相似,通常是橄欖色。
主動式PFC電路
●主動式PFC電路
毫無疑問,這種電路僅可以在配有主動PFC電路的電源中才能看到。圖16描述的正是典型的PFC電路:

主動式PFC電路圖
主動式PFC電路通常使用兩個功率MOSFET開關管。這些開關管一般都會安置在一次側的散熱片上。為了易于理解,我們用在字母標記了每一顆MOSFET開關管:S表示源極(Source)、D表示漏極(Drain)、G表示柵極(Gate)。
PFC二極管是一顆功率二極管,通常采用的是和功率晶體管類似的封裝技術,兩者長的很像,同樣被安置在一次側的散熱片上,不過PFC二極管只有兩根針腳。
PFC電路中的電感是電源中最大的電感;一次側的濾波電容是主動式PFC電源一次側部分最大的電解電容。圖16中的電阻器是一顆NTC熱敏電阻,可以更加溫度的變化而改變電阻值,和二級EMI的NTC熱敏電阻起相同的作用。
主動式PFC控制電路通常基于一顆IC整合電路,有時候這種整合電路同時會負責控制PWM電路(用于控制開關管的閉合)。這種整合電路通常被稱為 “PFC/PWM combo”.
照舊,先看一些實例。在圖17中,我們將一次側的散熱片去除之后可以更好的看到元器件。左側是瞬變?yōu)V波電路的二級EMI電路,上文已經(jīng)詳細介紹過;再看左側,全部都是主動式PFC電路的組件。由于我們已經(jīng)將散熱片去除,所以在圖片上已經(jīng)看不到PFC晶體管以及PFC二極管了。此外,稍加留意的話可以看到,在整流橋和主動式PFC電路之間有一個X電容(整流橋散熱片底部的棕色元件)。通常情況下,外形酷似陶制圓盤電容的橄欖色熱敏電阻都會有橡膠皮包裹。

主動式PFC元器件
圖18是一次側散熱片上的元件。這款電源配備了兩個MOSFET開關管和主動式PFC電路的功率二極管:

開關管、功率二極管
下面我們將重點介紹開關管……
開關管
●開關管
開關電源的開關逆變級可以有多種模式,我們總結了一下幾種情況:
模式 | 開關管數(shù)量 | 二極管數(shù)量 | 電容數(shù)量 | 變壓器針腳 |
單端正激 | 1 | 1 | 1 | 4 |
雙管正激 | 2 | 2 | 0 | 2 |
半橋 | 2 | 0 | 2 | 2 |
全橋 | 4 | 0 | 0 | 2 |
推挽 | 2 | 0 | 0 | 3 |
當然了,我們只是分析某種模式下到底需要多少元器件,事實上當工程師們在考慮采用哪種模式時還會收到很多因素制約。
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