關(guān)于開關(guān)電源輸入電路的電阻和電容的選擇方法
人類社會(huì)的進(jìn)步離不開社會(huì)各界的努力,而各種電子產(chǎn)品的升級(jí)離不開設(shè)計(jì)師的努力。實(shí)際上,許多人不了解電子產(chǎn)品的組成,例如開關(guān)。電源供應(yīng)。開關(guān)電源的輸入電路是開關(guān)電源的重要電路組件,如何計(jì)算和選擇其中的電阻和電容?以下小課程將分享相關(guān)內(nèi)容。大多數(shù)高質(zhì)量的開關(guān)電源電容器和電阻器都非常匹配和適用。
1.耐放電性
放電電阻R1的選擇原則是:電阻越小越好,從而為X電容器的容量選擇留出足夠的空間。 R1的選擇還應(yīng)考慮耐壓(通常選擇金屬氧化物膜電阻器,電壓降低0.75)和功耗(降低額定功率的0.6)。假設(shè)所選電阻器的額定功率為PR,輸入電壓的最大有效值為vinmax,則:R1》(vinmax)2 /(0.6×PR)
(1)例如,PR = 2W,vinmax = 300V,則R1> 75K,R1 = 100k。 R1的另一個(gè)限制是瞬時(shí)功耗不能超過額定功率的四倍。 R1的最大瞬時(shí)功耗與電涌或雷擊通過保護(hù)電路后的剩余電壓有關(guān)。當(dāng)剩余電壓為1200V時(shí),R1還應(yīng)滿足以下要求:R1》 12002 /(4×Pr)
(2)將Pr = 2W代入上式,得出R1> 180K。因此,R1 = 100k不滿足該條件。因此,取R1 = 200K是合理的。這里應(yīng)該注意:考慮到放電電阻R1的瞬時(shí)功耗,R1的位置也很重要。將R1放在前面顯然是不合適的,但是最好將它放在中間或后面。
如果要進(jìn)一步減小R1,可以使用兩個(gè)或多個(gè)并聯(lián)電阻,具體情況可以根據(jù)具體情況確定。當(dāng)一個(gè)50A電池的兩個(gè)電阻并聯(lián)時(shí),放電電阻為R1 = 100k。
二、X、Y電容
1. X電容
(1)X電容器的選擇
X電容器的選擇受放電時(shí)間的限制。根據(jù)安全法規(guī)的要求,從輸入電壓放電到安全電壓峰值42.4v的時(shí)間小于1s,可以根據(jù)以下經(jīng)驗(yàn)公式估算:CX是所有x個(gè)電容器的總和。 Cx《 1 /(2.2×R1)
(2)將R1 = 100k代入上式,得到:Cx <4.5uf,取Cx = 4.4uf,總共有2個(gè)電容器,每個(gè)X電容器的容量為2.2uf。
(3)x型電容器的頻率特性(低ESR和ESL)
對(duì)于相同材料的電容器,容量越小,頻率特性越好。電容器的典型頻率特性是:隨著頻率的增加,總等效電容電抗減小,但是當(dāng)頻率增加到一定值時(shí),電容電抗開始增大。如果將此頻率定義為電容電抗的轉(zhuǎn)折頻率,則電容越小,轉(zhuǎn)折頻率越高。因此,為了獲得相同的電容,可以并聯(lián)連接多個(gè)小容量電容器,這可以改善電容器的高頻特性。
(4)X電容器的耐電壓要求
X電容器的選擇還應(yīng)考慮耐電壓(根據(jù)額定電壓的0.6降額):由于X電容器靠近電源線的輸入端,因此它必須能夠承受瞬時(shí)高壓(最高1200V) )。
總之,可以為電路中的每個(gè)x電容器選擇2.2uf電容器。其額定電壓為275VAC,瞬時(shí)耐壓為1500vac / 1s,2500vac / 0.1s。
2、Y電容
(1)Y電容的選擇
Y電容器容量的選擇受泄漏電流的限制。根據(jù)安全規(guī)定,在額定輸入電壓下,相線或中性線對(duì)地的泄漏電流不得超過3.5ma。假設(shè)相線或中性線對(duì)地的電容為cy,則:220×2πfo×cy <3.5mA
(2):fo = 50Hz為工頻。代入上述公式,我們得到CY =(cy1 + Cy3)=(Cy2 + CY4)<0.056uf??紤]到設(shè)備本身具有一定的泄漏電流,cy = 0.02uf。那么每個(gè)Y電容器為0.01uF。
(3)有關(guān)Y電容器的頻率特性要求,請(qǐng)參閱X電容器的選擇。
選擇X和Y電容器時(shí),通過并聯(lián)連接獲得相對(duì)較小的電容非常重要,這將大大改善電容器的高頻特性。電容器頻率特性的另一個(gè)重要特征是:當(dāng)頻率低于轉(zhuǎn)向頻率時(shí),電容電抗與頻率之間的關(guān)系為:ZC = 1 /(2?FC),即單個(gè)電容器的容量越大,電容越小。電抗但是,當(dāng)頻率超過不同電容器的旋轉(zhuǎn)頻率時(shí),總電容電抗會(huì)隨著頻率的增加而趨于相同。換句話說,對(duì)于UHF(頻率大于50MHz),不同容量的電容器(對(duì)于單片機(jī))具有相同的效果,例如0.1uF等于0.001uF。
總之,電路中的y電容器可以并聯(lián)使用兩個(gè)4700pf或三個(gè)3300pf電容器。額定電壓275VAC,瞬時(shí)耐壓2500vac / 1s,5000Vac / 0.1s。本文只能使您對(duì)開關(guān)電源有一個(gè)初步的了解。這對(duì)您入門很有幫助。同時(shí),它需要不斷總結(jié),以便您可以提高自己的專業(yè)技能。也歡迎您討論本文的一些知識(shí)點(diǎn)。