開關(guān)電源要這樣設(shè)計才合理

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開關(guān)電源已經(jīng)成為了我們電路設(shè)計當(dāng)中的主角，甚至可以說已經(jīng)成為了與行業(yè)發(fā)展密不可分的一部分。與傳統(tǒng)線性電源相比，在某一輸出功率點上線性電源的成本要高于開關(guān)電源，常見的開關(guān)電源可以分為兩種，隔離與非隔離。

在本篇文章當(dāng)中，我們將主要對隔離式開關(guān)電源的拓?fù)湫问竭M行探討。所以在下面的文章當(dāng)中，如果沒有任何特殊的說明，文中提及的電源將均指隔離電源。隔離電源按照結(jié)構(gòu)形式不同，可分為兩大類：正激式和反激式。前一種工作模式多用于DC/AC逆變電源，或DC/DC電壓變換。反激式指在變壓器原邊導(dǎo)通時副邊截止，變壓器儲能。原邊截止時，副邊導(dǎo)通，能量釋放到負(fù)載的工作狀態(tài)，一般常規(guī)反激式電源單管多正激式指在變壓器原邊導(dǎo)通同時副邊感應(yīng)出對應(yīng)電壓輸出到負(fù)載，能量通過變壓器直接傳遞。按規(guī)格又可分為常規(guī)正激，半橋、橋式電路都屬于正激電路。

電容在開關(guān)電源模塊的作用

一直以來，開關(guān)電源模塊的電磁干擾是一個重要的解決點，從原理上來講電磁干擾主要來自于兩個方面，即傳導(dǎo)干擾和輻射的干擾。

傳導(dǎo)干擾是由于電路中寄生參數(shù)的存在，以及開關(guān)電源中開關(guān)器件的開通與判斷，使得開關(guān)電源在交流輸入端產(chǎn)生較大的共模干擾和差模干擾。

輻射的干擾是指由于導(dǎo)體中電流的變化會在其周圍空間中產(chǎn)生變化的磁場，而變化的磁場又產(chǎn)生變化的電場，這一變化電流的幅值和頻率決定其產(chǎn)生的電磁的大小以及其作用范圍。

為了減輕和抵抗這些電磁干擾對電網(wǎng)及電子設(shè)備產(chǎn)生的危害，設(shè)了X電容和Y電容，其中X電容主濾波作用，常用于差模濾波，與共模電感匹配，開關(guān)電源價格，并聯(lián)在輸入的兩端，濾除L、N線之間的差模信號，可防對外干擾。而Y電容主接地，常用于共模濾波，對稱使用，接于L于地或N于地之間，濾除L對地或N對地之間的差模信號。但在實際應(yīng)用中，在模塊電壓相同情況下，每個模塊的輸出阻抗是不一樣的，輸出電壓細(xì)微的差別都將影響著輸出電流的變化。基于漏電流的限制，Y電容值不能太大。

開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)

常用開關(guān)電源，主要是為電子設(shè)備提供直流電源供電。電子設(shè)備所需要的直流電壓，范圍一般都在幾伏到十幾伏，而交流市電電源供給的電壓為220V（110V），頻率為50Hz（60Hz）。電路設(shè)計及布局不合理、機械振動、接地不良等都會形成內(nèi)部電磁干擾。開關(guān)電源的作用就是把一個高電壓等級的工頻交流電變換成一個低電壓等級的直流電。

開關(guān)電源的主要電路是由:防雷電路，輸入電磁干擾濾波器（Electromagnetic Interference,簡稱EMI），輸入整流濾波電路，功率變換電路，脈寬調(diào)制（PWM）控制器電路，輸出整流濾波電路組成。脫開負(fù)載，分別測量各組輸出端的對地電阻，正常時，表針應(yīng)有電容器充放電擺動，后指示的應(yīng)為該路的泄放電阻的阻值。輔助電路有輸入過壓，欠壓保護電路, 輸出過壓，欠壓保護電路,輸出過流保護電路，輸出短路保護電路等。

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