最近一段時(shí)間由于手頭上的事情比較多,就沒怎么上公眾號(hào),沒想到留言反而比以前更多了,那還是按照老規(guī)矩選取留言里人數(shù)最多的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)來簡單講一下,所以我們今天就來講一下電源的基本組成和工作時(shí)序。
開關(guān)電源的基本原理就是利用現(xiàn)代化電子技術(shù),控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的比率和維持輸出電源穩(wěn)定的一種產(chǎn)品。
隨著科技的進(jìn)步,我們逐漸的將電源的模式由元器件組成線路轉(zhuǎn)化為集成線路,現(xiàn)在我們看到最多的開關(guān)電源一般是由脈沖寬度調(diào)制 PWM 控制芯片和 MOS 管共同構(gòu)成的小型、輕量化和高效率的電子設(shè)備。
開關(guān)電源說白了其實(shí)就和小孩子玩搭積木是一個(gè)原理的,我們可以把線路中的電阻電容等器件理解成積木中的最小單元,然后由這些最小的單元通過合理的組裝就能形成一些模塊;就比如你要搭建一輛汽車,那么你需要的就是組裝四個(gè)輪子,一個(gè)底盤,一個(gè)車身,一個(gè)引擎蓋,一個(gè)后備箱,方向盤,座位等等,你把這些模塊組裝好了之后,以后你需要搭建其他類型的車就可以把里面的輪子、方向盤等模塊拿出來使用,開關(guān)電源其實(shí)也是這個(gè)原理,你只要把各個(gè)模塊的功能都了解了,那么當(dāng)你需要某個(gè)模塊時(shí),就將其取出使用。
一般的開關(guān)電源從組成可以分為四個(gè)大的模塊,分別為:主電路;控制電路;檢測(cè)電路和輔助電路;用一張簡單的圖片來了解一下他們之間的聯(lián)系:
從圖中,我們可以很容易的看出主電路這個(gè)大的模塊里包含 5 個(gè)小模塊,沖擊電流限幅,這個(gè)線路主要用來限制接通市電時(shí)電源瞬間產(chǎn)生的充電電流,我們俗稱沖擊電流,一般的開關(guān)電源都會(huì)通過一個(gè) NTC 熱敏電阻來進(jìn)行限制,高端一點(diǎn)的開關(guān)電源還會(huì)加上 TVS 避雷管等一些器件進(jìn)行進(jìn)一步限制。
輸入濾波器,一般采用在 LN 線之間加上差模電感,在 L/N 與大地之間加上共模電感,主要有兩個(gè)功能,一個(gè)是為了濾除電網(wǎng)中存在的雜波,另一個(gè)是為了阻礙電源自身產(chǎn)生雜波傳輸反饋給電網(wǎng)。
整流濾波電路,這個(gè)電路就比較常見了,幾乎所有電源都會(huì)使用到,主要功能就是將 AC 電壓轉(zhuǎn)換成比較平穩(wěn)的 DC 電壓,整流功能一般采用整流橋堆或者二極管來實(shí)現(xiàn),濾波線路一般采用 LC 線路,或者濾波效果更加好一點(diǎn)的π型濾波線路。
功率轉(zhuǎn)換電路,也就是我們電源的心臟部分,其中最主要的元器件就是變壓器,通過變壓器繞組的不同來將高壓直流轉(zhuǎn)換為低壓直流,具體計(jì)算可以參考之前變壓器設(shè)計(jì)部分。
輸出整流濾波線路,一般采用輸出二極管加上π型濾波線路進(jìn)行組合。
檢測(cè)電路就比較簡單,主要包含各種的保護(hù)線路和反饋線路,從主電路中檢測(cè)各個(gè)信號(hào)是否正常,然后反饋給控制電路進(jìn)行調(diào)整。
控制電路就是我們通常說的 PWM 線路,這個(gè)線路主要通過調(diào)節(jié)占空比來對(duì)輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié),當(dāng)然還有兩種調(diào)節(jié)方式,一種叫做 PFM,這個(gè)是通過調(diào)節(jié)頻率對(duì)電源輸出進(jìn)行調(diào)節(jié),另一種就是 PWM 和 PFM 的結(jié)合體。
輔助電源,在一般的開關(guān)電源里稱為 Standby 線路,這個(gè)線路一般作用是起到提供輔助電壓的作用,最常見的就是通過線路得到一個(gè)穩(wěn)定的 VCC 電壓,然后提供給各個(gè)芯片。