开关电源电路中为什么需要串联小电阻，有什么用？

Release time：2024-07-25
author：AMEYA360
source：网络
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　　开关电源电路中为何需要串联小电阻，起什么作用，在电源中会见到阻值特别小的电阻，通常是0.5-2.2欧姆，它们分别在不同的位置，起到不同的作用。

　　在电源输入端会串联一颗2.2欧左右的电阻，这样可以限制电容充电电流，还可以起到保险的作用，就是用电阻代替保险管了，节省了一个元件，有短路时，电阻不能通过大电流，就会烧断，不会造成起火。还用用PCB上的铜箔做的很细，代替保险管的，当有大电流时，铜箔很细，不同通过大电流，铜箔就会烧断，保护后级不会扩大故障，这种在小功率的电源中特别常见。

开关电源电路中为什么需要串联小电阻，有什么用？

　　开关电源中还有一个电阻非常小，串联在MOS管的S极R89，这里串的电阻是检流电阻，就是检测变压器初级流过的电流，电源芯片没有检测电流的能力，只能检测电压，就要把流过变压器的初级绕组的电流通过串流的电阻产生电压，把这个电压信号输入到电源芯片中，控制开关电源的过流保护和短路保护。

开关电源电路中为什么需要串联小电阻，有什么用？

　　这里为什么要串联很小的电阻呢，因为串联的电阻大，功率就要大，浪费不必要的电能，影响效率，根据电源芯片的输入保护电压是一定的，电阻越大，电源的过流保护点容易保护，这个电阻是根据电源的功率来设计的，功率越大，电阻越小，所以常见的电阻比较小。

　　在电磁炉路中也有一个2.2欧3W的电阻，也是起到保险的作用，都是厂家为了节省成本设计的。

　　还有的就是0欧姆电阻，一开始也不知道为什么要加一个0欧姆电阻，直接短上不就可以了吗?实际也是一个保险电阻，当后级电路有短路，电阻就会烧断，还有就是在单面PCB电路板的直插0欧姆电阻，是用作跳线的作用，单面板只能单面走线，有的地方绕不开，就需要跳线，有的用跳线，有的直接用0欧姆电阻。

　　还有就是0欧姆电阻在调试时使用，在每一个电路模块的电源串联一颗电阻，当调式时，断开其它的电阻，只连接这一颗电阻，就可以单独调试，尤其在批量的电路板时，某一点可以时断开，也可以是短路，据根据需要，是否焊接这个0欧姆电阻。

　　经常在电路中遇到小阻值的电阻，每个电阻在每个位置的不同，它的叫法和功能也不同，常见的小电阻就是用于保险的电阻，保险电阻，检测电流大小的电阻，检流电阻。

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一文盘点开关电源MOS损耗
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一文盘点开关电源MOS损耗

       一文盘点开关电源MOS损耗，看看你了解哪种损耗类型吧！       01导通损耗　　为什么有导通损耗：MOSFET线性区等效为电阻，与GS电压相关。通过电流有损耗。　　如何计算导通损耗：(I2R)电阻乘电流平方计算。需查询Datasheet MOS RDSON，注意和Gate驱动电压相关。　　02开关损耗　　为什么有开关损耗：硬开关拓扑，MOSFET开关经过饱和区，需对CGD充放电经过饱和区进入线性区。　　如何计算开关损耗：需查询Datasheet MOS Eon和Eoff，乘Frequency频率计算。 03驱动损耗　　为什么有驱动损耗：驱动MOSFET Gate门极需要反复充放电。消耗电荷在驱动回路。　　如何计算驱动损耗：需查询MOSFET门极驱动特性。驱动到驱动电源轨道，需要多少电荷。乘频率和电源轨电压计算。　　04反向续流损耗　　为什么有续流损耗：开关电源死区通过MOSFET的寄生二极管续流。　　如何计算续流损耗：需查询MOSFET寄生二极管压降。同时分析死区占总周期的比值。U*I*DT/Ts即可计算。
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一文了解开关电源调试中的5个常见问题
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一文了解开关电源调试中的5个常见问题

　　开关电源调试的5个常见问题，你遇到过吗？       01输出电压异常　　输出电压过高或过低：可能是由于反馈回路故障、基准电压不准确、变压器匝数比不合适等原因引起。例如，反馈电阻阻值变化、光耦损坏等都可能导致输出电压偏离设定值。　　电压不稳定：在负载变化或输入电压波动时，输出电压出现较大幅度的波动。这可能是由于稳压控制电路响应速度慢、滤波电容容量不足或损坏等原因造成。　　02输出电流异常　　输出电流不足：可能是由于功率开关管导通不良、变压器绕组短路、输出滤波电感饱和等原因导致。例如，功率开关管老化、驱动不足会使导通电阻增大，从而限制了输出电流。　　过流保护频繁触发：当负载电流超过设定值时，开关电源应启动过流保护功能。但如果过流保护阈值设置不合理、检测电路故障或负载存在瞬间大电流冲击等情况，就会导致过流保护频繁触发，影响电源的正常工作。　　03纹波噪声过大　　高频纹波：主要由开关频率及其谐波引起，通常是由于输出滤波电容容量不足、电感值不合适或 PCB 布局不合理导致。例如，滤波电容的等效串联电阻(ESR)过大，会使高频纹波无法有效滤除。　　低频纹波：一般是由输入电源的波动或负载变化引起的，可能是由于输入滤波不良、反馈回路响应慢等原因造成。　　04发热严重　　功率开关管发热：功率开关管在导通和截止过程中会产生较大的功耗，如果散热设计不合理，如散热片面积过小、风道不畅等，就会导致开关管温度过高。　　变压器发热：变压器的磁芯损耗和绕组电阻损耗会产生热量，如果变压器设计不合理或工作在饱和状态，就会发热严重。此外，变压器的绕制工艺不良也可能导致局部过热。　　05电磁干扰(EMI)问题　　传导干扰：开关电源的高频开关动作会产生电磁干扰，通过电源线传导到其他设备。这可能是由于输入滤波器设计不合理、接地不良或 PCB 布线不合理等原因引起。　　辐射干扰：开关电源的电磁场会向空间辐射电磁干扰，影响周围的电子设备。辐射干扰主要与开关频率、功率等级、PCB 布局和外壳屏蔽等因素有关。
2025-04-09 14:26 reading：166
工程师如何处理开关电源的磁芯损耗？
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工程师如何处理开关电源的磁芯损耗？

　　在开关电源设计中，总会碰见各种各样的损耗，其中之一是磁芯损耗，由磁滞损耗和涡流损耗组成，难以直接估测，需要精确计算与合理选择磁芯材料来控制。　　1知晓磁芯损坏的组成　　磁滞损耗：与磁芯偶极子重新排列相关，正比于频率和磁通密度。　　涡流损耗：由交变磁通在磁芯中产生的局部电流导致，表现为I²R损耗。　　2选择合适的磁芯材料　　优先选用低损耗磁芯：如铁镍钼磁粉芯(MPP)，其损耗低于其他常见铁粉磁芯。　　权衡成本与性能：虽然铁粉芯成本较低，但磁芯损耗较大，需根据具体应用需求选择。　　3精确计算磁芯损耗　　确定峰值磁通密度：利用公式B = (L * ΔI) / (N * A)，其中L为电感，ΔI为电感纹波电流峰峰值，A为磁芯横截面积，N为线圈匝数。　　查阅磁芯损耗曲线：根据磁芯制造商提供的磁通密度与磁芯损耗(和频率)图表，估算磁芯损耗。　　4利用专业工具辅助设计　　下载并使用制造商提供的计算软件：如某公司的在线电感磁芯损耗和铜耗计算公式，快速准确估算损耗。　　模拟与验证：通过仿真软件模拟不同磁芯与电感参数下的损耗情况，进行验证与优化。　　5实时热管理措施　　设计有效的散热路径：确保磁芯及其周边组件的热能能够高效散出。　　监控温度：在实际应用中，通过温度传感器监控磁芯温度，及时调整设计或增加散热措施。　　6持续优化与迭代　　收集应用数：在实际应用中收集磁芯损耗与温度数据，分析损耗来源。　　迭代设计：根据数据分析结果，调整磁芯材料、电感参数或散热设计，持续降低磁芯损耗。
2025-03-28 14:43 reading：222
开关电源基础知识分享-一文搞懂什么是开关电源
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开关电源基础知识分享-一文搞懂什么是开关电源

　　在现代电子设备中，开关电源已经成为主流的电源供应方式。相比传统的线性电源，开关电源更高效、更稳定，且能够适应不同输入电压范围。本文将深入探讨开关电源的基础知识，解释其工作原理、优势以及应用领域。　　1. 开关电源的工作原理　　开关电源是一种利用开关元件(如晶体管)进行快速切换的电源系统。其工作原理涉及将输入直流电压转换成高频交流电压，通过变压器和整流器输出所需电压。　　主要组成部分　　输入滤波器：用于减小输入电源中的噪声和干扰。　　整流器：将输入电压转换为脉冲宽度调制(PWM)信号。　　开关元件：负责控制电源开关状态，通常使用 MOSFET。　　变压器：用于变换电压，提高或降低电压。　　输出整流器和滤波器：将变换后的电压输出到负载。　　2. 开关电源的优缺点　　优点　　1. 高效率：开关电源通常能够实现较高的转换效率，大多数设计可以达到90%以上的效率。相比线性电源，开关电源能更有效地转换输入电能为输出电能，节省能源并减少热量损耗。　　2. 轻巧紧凑：由于开关电源内部使用高频开关进行电压转换，因此可以设计成体积小巧、重量轻的形式。这使得开关电源非常适合需要体积小型化的应用场景，如移动设备和便携式电子产品。　　3. 稳定输出：开关电源能够提供稳定的输出电压和电流，即使在负载变化或输入电压波动的情况下也能保持输出稳定性。这使得开关电源在各种工作条件下都能提供可靠的电源供应。　　4. 适应性强：开关电源能够适应不同的输入电压范围，通常支持广泛的输入电压(AC或DC)范围。这使得开关电源在国际通用和应对不同电网标准时具有很高的适用性。　　5. 可靠性高：开关电源通常寿命长，工作稳定可靠。其设计和构造使得其在长时间运行和各种环境条件下能够保持高效、稳定的工作状态。　　缺点　　1. 电磁干扰：开关电源可能会产生电磁干扰，会影响其他设备的正常工作，特别是对于无线通信设备和灵敏的电子设备来说，这可能会成为一个问题。　　2. 成本较高：相比传统的线性电源，开关电源的设计和制造成本通常较高。尤其是高功率的开关电源系统，在设计和组件选购方面需花费更多成本。　　3. 复杂性：开关电源的设计和调试相对复杂，需要更深入的电路和控制知识。对于普通用户或不熟悉电子技术的人来说，维护和修理开关电源可能会有一定难度。　　4. 电磁干扰：一些开关电源可能会产生高频噪音或振荡，这可能会对某些敏感设备或应用造成干扰。　　5. 散热问题：一些高功率的开关电源系统可能会产生较多的热量，需要额外的散热设计来确保稳定运行。　　3.开关电源的应用领域　　开关电源作为一种高效、稳定的电源供应方式，在各个领域广泛应用，满足了不同领域对电源系统高效、可靠性和灵活性的需求。以下是开关电源主要的应用领域：　　1. 工业自动化　　工业控制系统中常用开关电源提供稳定的电源供应，并能适应复杂的工作环境。　　用于驱动各种工业设备，如PLC(可编程逻辑控制器)、传感器、伺服马达等。　　2. 通信和网络设备　　在通信基站、网络设备和数据中心中广泛使用，提供稳定的电源以确保通信和数据传输的可靠性。　　用于光纤通信设备、路由器、交换机、服务器等。　　3. 医疗设备　　用于医用电子设备，如医用成像设备、手术设备、监护仪器等。　　提供清洁、稳定的电源，保证医疗设备的正常运行。　　4. 汽车电子　　在汽车电子系统中使用，如车载娱乐系统、导航系统、发动机控制单元等。　　提供稳定的电源以支持各种车辆内部设备和功能。　　5. 太阳能和风能转换　　用于太阳能和风能发电系统中，将不稳定的太阳能或风能转换为稳定的电源输出。　　提供高效能源管理和功率转换。　　6. 消费类电子产品　　在消费类电子产品中广泛应用，如手机充电器、笔记本电脑适配器、LED照明等。　　提供小型、高效的电源解决方案。　　7. 航空航天　　在航空航天领域中使用，提供飞机、卫星等设备所需的高效、稳定的电源。　　对轻量化、高效率和可靠性有严格要求。　　4.开关电源的常见故障及维修技巧　　1. 常见故障原因　　1.1 电源无输出　　可能原因：　　输入电源故障。　　输出端有短路。　　控制芯片损坏。　　解决方法：　　检查输入电源是否正常。　　排除输出端的短路情况。　　更换损坏的控制芯片。　　1.2 电源过载　　可能原因：　　过负载引起。　　过放电保护功能触发。　　解决方法：　　检查负载是否超过额定值。　　检查过放电保护电路，并适当降低负载。　　1.3 电源噪音大　　可能原因：　　开关管损坏。　　输出电容故障。　　解决方法：　　更换损坏的开关管。　　更换故障的输出电容。　　2. 维修技巧　　2.1 安全第一：维修任何电子设备时务必确保安全。在处理开关电源时，首先断开电源并等待一段时间，以确保电容器中的电荷已经释放。　　2.2 仔细检查：对于出现故障的开关电源，需要仔细检查各个部件和连接线路。检查元件是否有明显的烧损、漏液或变形情况，并用万用表测量元件的参数。　　2.3 焊接技巧：在替换元件或修复焊接点时，需要使用正确的焊接工具和技术。确保焊接点牢固、无冷焊现象，并避免短路或打火。　　2.4 替换元件：根据故障的具体原因，适时更换损坏的元件，如开关管、电容、电阻等。选择合适规格和品质的元件进行替换，确保与原件相匹配。　　2.5 保养和清洁：定期对开关电源进行清洁和维护，确保通风良好、无灰尘堆积。定期检查电路板上的连线和焊接点是否松动，及时加固。
2025-02-12 13:40 reading：517
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