理論聯(lián)系實(shí)際,由表及里剖析開(kāi)關(guān)電源(三)
倍壓器和一次側(cè)整流電路
上文已經(jīng)說(shuō)過(guò),開(kāi)關(guān)電源主要包括主動(dòng)式PFC電源和被動(dòng)式PFC電源,后者沒(méi)有PFC電路,但是配備了倍壓器(voltage doubler)。倍壓器采用兩顆巨大的電解電容,也就是說(shuō),如果你在電源內(nèi)部看到兩顆大號(hào)電容的話,那基本可以判斷出這就是電源的倍壓器。前面我們已經(jīng)提到,倍壓器只適合于127V電壓的地區(qū)。
在倍壓器的一側(cè)可以看到整流橋。整流橋可以是由4顆二極管組成,也可以是有單個(gè)元器件組成,如圖15所示。高端電源的整流橋一般都會(huì)安置在專(zhuān)門(mén)的散熱片上。
在一次側(cè)部分通常還會(huì)配備一個(gè)NTC熱敏電阻——一種可以根據(jù)溫度的變化改變電阻值的電阻器。NTC熱敏電阻是Negative Temperature Coefficient的縮寫(xiě)形式。它的作用主要是用來(lái)當(dāng)溫度很低或者很高時(shí)重新匹配供電,和陶瓷圓盤(pán)電容比較相似,通常是橄欖色。
主動(dòng)式PFC電路
毫無(wú)疑問(wèn),這種電路僅可以在配有主動(dòng)PFC電路的電源中才能看到。圖16描述的正是典型的PFC電路:
主動(dòng)式PFC電路通常使用兩個(gè)功率MOSFET開(kāi)關(guān)管。這些開(kāi)關(guān)管一般都會(huì)安置在一次側(cè)的散熱片上。為了易于理解,我們用在字母標(biāo)記了每一顆MOSFET開(kāi)關(guān)管:S表示源極(Source)、D表示漏極(Drain)、G表示柵極(Gate)。PFC二極管是一顆功率二極管,通常采用的是和功率晶體管類(lèi)似的封裝技術(shù),兩者長(zhǎng)的很像,同樣被安置在一次側(cè)的散熱片上,不過(guò)PFC二極管只有兩根針腳。PFC電路中的電感是電源中最大的電感;一次側(cè)的濾波電容是主動(dòng)式PFC電源一次側(cè)部分最大的電解電容。圖16中的電阻器是一顆NTC熱敏電阻,可以更加溫度的變化而改變電阻值,和二級(jí)EMI的NTC熱敏電阻起相同的作用。主動(dòng)式PFC控制電路通常基于一顆IC整合電路,有時(shí)候這種整合電路同時(shí)會(huì)負(fù)責(zé)控制PWM電路(用于控制開(kāi)關(guān)管的閉合)。這種整合電路通常被稱(chēng)為 “PFC/PWM combo”。照舊,先看一些實(shí)例。在圖17中,我們將一次側(cè)的散熱片去除之后可以更好的看到元器件。右側(cè)是瞬變?yōu)V波電路的二級(jí)EMI電路,上文已經(jīng)詳細(xì)介紹過(guò);再看左側(cè),全部都是主動(dòng)式PFC電路的組件。由于我們已經(jīng)將散熱片去除,所以在圖片上已經(jīng)看不到PFC晶體管以及PFC二極管了。此外,稍加留意的話可以看到,在整流橋和主動(dòng)式PFC電路之間有一個(gè)X電容(整流橋散熱片底部的棕色元件)。通常情況下,外形酷似陶制圓盤(pán)電容的橄欖色熱敏電阻都會(huì)有橡膠皮包裹。
圖18是一次側(cè)散熱片上的元件。這款電源配備了兩個(gè)MOSFET開(kāi)關(guān)管和主動(dòng)式PFC電路的功率二極管:
下面我們將重點(diǎn)介紹開(kāi)關(guān)管……
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