开关电源 学习.pptx
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1、2023/3/171本章主要内容:1.概述开关电源中常用无源元件(电阻、电容、电感和变压器)的基本概念、特点和分类等问题。2.介绍常用无源元件的工作原理、基本特性、主要参数以及选择和使用中应注意问题。第3章 无源元件第1页/共60页2023/3/172第3章 无源元件3.1 电容器3.2 电感及变压器 常用软磁材料 电感 变压器第2页/共60页2023/3/173概念和作用:电容是由两个中间隔以绝缘材料(介质)的电极组成的,具有存储电荷的能力的电子元件。在电路中,它有阻直流通交流,阻低频通高频的特性,在电路中可起到旁路、耦合、滤波和调谐等作用。反映电容器物理性能的主要参数为容量和耐压,有的直接
2、标明,有的采用工程编码有的也有的标在外包装上。有的电容器是有极性的,电容器上还会标明极性的方向。如下图中的电解电容左脚上面有负号“-”,就表示该脚是负极;钽质电容器左脚上面有一个正号“+”,就表示该脚是正极。有的电容器没有极性,但有时为了外观的整齐一致,也有规定有字的一面必须朝着一个方向。3.1 电容器第3页/共60页2023/3/174电容器的分类:1.有机薄膜电容 2.云母电容 3.纸介质电容 4.陶瓷电容 5.电解电容瓷片电容有机电容电解电容钽电容3.1 电容器第4页/共60页2023/3/175电容器的主要参数:1.标称容量反映电容器施加电压后储存电荷的能力或储存电荷的多少。单位是法(
3、F),微法(F),皮法(pF)换算公式为:1法=106微法微法=106皮法电容器的电容值通常用3位或数字表明,前2位数字表示重要数据(即有效数字),最后一位数字表示有效数字的加零个数。如标识为471电容则是470pF(对铝电解电容则是470F).3.1 电容器第5页/共60页2023/3/176电容器的主要参数:2.额定工作电压:最高直流电压或者交流电压的有效值容量相同,工作电压大的电容可代替工作电压小的电容,相反工作电压小的则不能代替工作电压大的电容。3.1 电容器第6页/共60页2023/3/177电容器的主要参数:3.允许工作温度:是一范围值,在不会引起电容器特性指标下降的最高温度值与最
4、低温度值之间的范围。3.1 电容器第7页/共60页2023/3/178电容器的主要参数:4.等效串联电阻RESR:等效串联电阻是由制造工艺等方面的因素造成的;当由电流流过电容时,RESR消耗功率。实际电容器模型3.1 电容器第8页/共60页2023/3/179电容器的主要参数:5.等效串联电感LESL:等效串联电阻是由制造工艺等方面的因素造成的;由于等效串联电感的存在,电容器在随着工作频率的升高可能不再呈现容性。实际电容器模型3.1 电容器第9页/共60页2023/3/1710电容器等效模型电容器阻抗随频率变化关系3.1 电容器第10页/共60页2023/3/1711各种电容器 教材上介绍了电
5、解电容、有机薄膜电容以及瓷介质电容,需要分别注意其使用时的要点。3.1 电容器第11页/共60页2023/3/1712补充:电阻知识电阻和电容简称为阻容元件,在各类电子元器件中,它们是需求量最大,使用范围最广的一类元件。电阻是在电路中起阻碍电流流过的元件。在电路中,它的主要作用是调节电路中的电流,作为分流、分压或负载使用。电阻器是非极性组件,它的值可在管体上通过色环、工程编码、数字等来进行标识。第12页/共60页2023/3/1713补充:电阻知识电阻的单位是欧姆(),千欧(K),兆欧(M)。它们的换算公式为 1k=103 1M=106功率:功率的单位是瓦,电阻器的功率能告诉我们它在正常使用情
6、况下能释放多少能量,功率越高,释放的能量越多。注意:尽管电阻阻值一样,也不可使用低功率的电阻代替高功率的电阻。第13页/共60页2023/3/1714补充:电阻知识第一道色环印在电阻的金属帽上,表示电阻有效数字的最高位,也表示电阻值色标法读数的方向,第二道色环表示有效数字的次高位,第三道色环表示相乘的倍率,第四环表示误差。四环电阻第14页/共60页2023/3/1715补充:电阻知识五环电阻(精密电阻)精密电阻的误差在2%以下,用五个色环识别。五环电阻的标识与四环电阻的基本相同,只不过它第1、2、3环为重要数据环,第4环为倍乘环,第5环为误差环。五环电阻的误差在2%以下.第15页/共60页20
7、23/3/1716颜色 乘数黑色 棕色 1 红色 2橙色 3黄色 4 绿色 5蓝色 6紫色 7灰色 8白色 9银色 金色 无色 电子组件基础知识色环标志的种类及含义第16页/共60页2023/3/1717第3章 无源元件3.1 电容器3.2 电感及变压器 常用软磁材料 电感 变压器第17页/共60页2023/3/1718软磁材料是相对于硬磁材料而言。软磁材料指矫顽力小,容易磁化的磁性材料。常用软磁材料第18页/共60页2023/3/1719主要参数:1.饱和磁通密度 2.损耗 3.相对磁导率 4.温度特性材料的损耗与材料的电阻率、宽度和厚度有关,而且随着工作频率和最大磁通密度的提高而迅速增大常
8、用软磁材料第19页/共60页2023/3/1720硅钢片:特点:稳定性号,磁通密度高、成本低、但是在高频时损耗较大。使用范围:工频和中频;随着新技术的发展,新型硅钢片的工作频率可达20kHz;在开关电源中主要作为输入、输出的滤波电感以及工频变压器。常用软磁材料第20页/共60页2023/3/1721铁氧体:特点:电阻率高、涡流损耗小,但饱和磁通较硅钢片小。使用范围:高频和中频场合,高频可达MHz。铁心结构:EE型,EI型,U型,PQ型,环形EEEI环形PQ常用软磁材料第21页/共60页2023/3/1722非晶及超微晶合金:1.铁基非晶合金 特点:饱和磁通密度高,损耗低、价格便宜。使用范围:宜
9、取代用于中低频率的变压器(10kHz以下)。2.铁镍基非晶合金 特点:饱和磁通较铁基非晶合金为低,价格贵,但磁导率较高。使用范围:中低频率的变压器铁心。常用软磁材料第22页/共60页2023/3/1723非晶及超微晶合金:3.钴基非晶合金 特点:价格很规、磁性较弱(饱和磁通在1T以下),磁导率极高,工作频率可达200KHz。使用范围:用于要求严格的军工电源中的变压器、电感。4.铁基纳米晶合金 特点:价格便宜、损耗小。使用范围:使用范围很广,可在10kHz 100kHz范围内取代铁氧体。常用软磁材料第23页/共60页2023/3/1724常用软磁材料铁粉心合金:由于工艺的原因,铁粉心相当于在铁心
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