【導讀】開(kāi)關(guān)電源,又稱(chēng)交換式電源、開(kāi)關(guān)變換器,是一種高頻化電能轉換裝置,是電源供應器的一種。民熔開(kāi)關(guān)電源利用的切換晶體管多半是在全開(kāi)模式及全閉模式之間切換,這兩個(gè)模式都有低耗散的特點(diǎn),切換之間的轉換會(huì )有較高的耗散,但時(shí)間很短,所以民熔開(kāi)關(guān)電源比較節省能源,產(chǎn)生廢熱較少。
開(kāi)關(guān)電源,又稱(chēng)交換式電源、開(kāi)關(guān)變換器,是一種高頻化電能轉換裝置,是電源供應器的一種。民熔開(kāi)關(guān)電源利用的切換晶體管多半是在全開(kāi)模式及全閉模式之間切換,這兩個(gè)模式都有低耗散的特點(diǎn),切換之間的轉換會(huì )有較高的耗散,但時(shí)間很短,所以民熔開(kāi)關(guān)電源比較節省能源,產(chǎn)生廢熱較少。民熔開(kāi)關(guān)電源的高轉換效率是其一大優(yōu)點(diǎn),而民熔開(kāi)關(guān)電源工作頻率高,也可以使用小尺寸、輕重量的變壓器,民熔開(kāi)關(guān)電源重量也會(huì )比較輕。民熔開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)品廣泛應用于工業(yè)自動(dòng)化控制、軍工設備、科研設備、LED照明等領(lǐng)域。
1、交流輸入插座
這是交流電從外部輸入電源的第一道關(guān)卡。為防止電源的在線(xiàn)干擾,避免電源線(xiàn)產(chǎn)生的交換噪聲通過(guò)電源線(xiàn)向外擴散,其他用電設備將在交流輸入端安裝一至二階EMI(電磁干擾)濾波器(濾波器)。它的功能是一個(gè)低通濾波器,可以降低交流電中所含的高頻噪聲。聲學(xué)旁路或導地線(xiàn)只允許60Hz左右的波形通過(guò)。

上圖中,中心是一個(gè)集成EMI濾波器電源插座,濾波電路用鋼外殼包裹,可以更有效地避免噪聲泄漏;右側的EMI濾波電路是用小電路板制作的,通常是用在電源上,沒(méi)有足夠的深度安裝集成EMI濾波器,所以噪聲泄漏比鐵殼??;左插座X、CY電容器只加C(后面介紹)。在這種電源中,EMI濾波電路通常需要在主電路板上完成。如果主電路板上的EMI電路區域為空,則表示該區域元件被省略。
目前,帶有12cm風(fēng)扇的電源內部空間不足以插上集成EMI濾波器,所以大多采用圖片左右兩邊的做法。
2、X電容、y電容
X電容在EMI濾波電路中用來(lái)橋接帶電導線(xiàn)(L)和中性線(xiàn)(n)之間的電容,用于消除電源線(xiàn)的低通正態(tài)噪聲。Y電容為跨接于浮接地(FG)和火線(xiàn)(L)/中性線(xiàn)(N)之間,用來(lái)消除高通常態(tài)及共態(tài)噪聲。
計算機電源中的FG點(diǎn)與金屬外殼、地線(xiàn)(E)和輸出端子0V/GND相連。因此,如果不接地線(xiàn),輸入電源的電位差(VIN/2)的一半將通過(guò)兩個(gè)串聯(lián)的CY電容器被壓出。當人體接觸它時(shí),有可能產(chǎn)生電現象。
3、共態(tài)扼流圈(交連電感)
共模扼流圈串聯(lián)在濾波電路中的帶電線(xiàn)路(L)和中性線(xiàn)(n)上,用于消除電力線(xiàn)的低通共態(tài)和射頻噪聲。有些電源的輸入電路可以設計成繞在磁芯上,也可以看作是一個(gè)簡(jiǎn)單的共態(tài)扼流圈。
其外形有類(lèi)似變壓器的環(huán)形和方形,并可看到一些裸露的線(xiàn)圈。所謂共態(tài)噪聲是指L/N線(xiàn)和地線(xiàn)e之間的噪聲,而正態(tài)噪聲是指L/N線(xiàn)和N線(xiàn)之間的噪聲。EMI濾波器的作用是消除和阻斷這兩種噪聲。
4、保險絲
保險絲是當流過(guò)它的電流值超過(guò)額定值時(shí),通過(guò)保險絲與后端電路相連。電源中常用的保險絲為快熔型,最好是防爆型保險絲。該保險絲與普通保險絲最大的區別在于,外管為米色陶瓷管,填充防火材料,以避免熔斷時(shí)產(chǎn)生火花。
電路板的安裝方法為:固定式(兩端直接覆蓋線(xiàn)座焊接在電路板上)和可拆卸式(用金屬卡子固定)。下面的方形部件是一個(gè)溫度保險絲。這種保險絲固定在大功率水泥電阻或功率模塊的散熱片上。主要用于超溫保護,避免因過(guò)熱或火災而損壞部件。這種類(lèi)型的保險絲與電流保險絲相結合可以保護電流和溫度。
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