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    2020-8-2

杨军江
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开关电源

      开关电源(smps, switched-mode power supply)是一种非常的电源变换器,其理论值更是接近100%,种类繁多。按拓扑结构分,有boost、charge-pump等;按开关控制方式分,有pwm、pfm;按开关管类别分,有bjt、fet、igbt等。本次讨论以---电源管理常用的pwm控制boost型为主。

      开关电源的主要部件包括:输入源、开关管、储能电感、控制电路、二极管、负载和输出电容。目前绝大部分半导体厂商会将开关管、控制电路、二极管集成到一颗cmos/bipolar工艺的电源管理ic中,---简化了外部电路。其中储能电感作为开关电源的一个关键器件,对电源性能的好坏有重要作用,同时也是产品设计---重点关注和调试的对象。随着像手机、pmp、---为代表的消费类电子设备的尺寸正朝着轻、薄、小巧、的趋势发展,而这正与产品性能越强所要的容量、尺寸的电感和电容矛盾。因此,如何在---产品性能的前提下,减小开关电源电感的尺寸(所占据的pcb面积和高度)是本文要讨论的一个重要命题,设计者将不得不在电路性能和电感参数间进行折中(tradeoff)。

      任何事物都具有两面性,开关电源也不例外。坏的pcb布局布线设计不但会降低开关电源的性能,更会强化emc、emi、地弹(grounding)等。在对开关电源进行布局布线时应注意的问题和遵循的原则也是本文要讨论的另一重要命题。


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电感

      自感

  当线圈中有电流通过时,线圈的周围就会产生磁场。当线圈中电流发生变化时,其周围的磁场也产生相应的变化,此变化的磁场可使线圈自身产生感应电动势(感生电动势)(电动势用以表示有源元件理想电源的端电压),贴片电感批发商,这就是自感。

  互感

  两个电感线圈相互靠近时,一个电感线圈的磁场变化将影响另一个电感线圈,这种影响就是互感。互感的大小取决于电感线圈的自感与两个电感线圈耦合的程度,利用此原理制成的元件叫做互感器。


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电感器的分类

       电抗器也叫电感器,贴片电感,一个导体通电时就会在其所占据的一定空间范围产生磁场,所以所有能载流的电导体都有一般---的感性。然而通电长直导体的电感较小,所产生的磁场不强,贴片电感厂家,因此实际的电抗器是导线绕成螺线管形式,称空心电抗器;有时为了让这只螺线管具有的电感,便在螺线管中插入铁心,称铁心电抗器。

       输入电抗器:它的作用是---变流器换相时电网侧的电压降;抑制谐波以及并联变流器组的解耦;---电网电压的跳跃或电网系统操作时所产生的电流冲击。当电网短路容量与变流器变频器容量比大于33:1时,输入电抗器的相对电压降,对单象限工作为2%,四象限为4%。当电网短路电压大于6%时,允许输入电抗器运行。对于12脉动整流单元,至少需要一相对电压降为2%的网侧进线电抗器。输入电抗器主要应用于工业/工厂自动化控制系统中,贴片电感生产商,安装在变频器、调速器与电网电源输入电抗器之间,用于抑制变频器、调速器等产生的浪涌电压和电流,限度的衰减系统中的高次谐波及畸变谐波。


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