第3课 电源(LED)常用元件与选择

1、电源(LED)常用元件原理与选择元器件篇一、三极管直流工作点计算：例例1 1 如下图所示的电路中，试分析该电路，确定晶体管各极如下图所示的电路中，试分析该电路，确定晶体管各极的电压和电流。假定晶体管的的电压和电流。假定晶体管的 100 KRE3 . 3KRC7 . 4VVCC10VVB4CIEIBIB C E 解：因为解：因为 ，发射极通过电，发射极通过电阻阻 接地，因此，发射结正偏，接地，因此，发射结正偏，取取 ，则有：，则有：VVB4 VVBE7 . 0 VVVVBEBE3 . 37 . 04 mAKVRVIEEE13 . 33 . 3 mAIIIEEC99.01 AmAIIICEB 10

2、01.099.01 VRIVVCCCCC3 . 57 . 499. 010 判断判断： VVVVVVsatCEECCE3 . 023 . 33 . 5 晶体管确实工作在放大模式，假设正确，则上述晶体管确实工作在放大模式，假设正确，则上述求得的各极电压、电流即为电路的解求得的各极电压、电流即为电路的解 。例例2 2 如下图所示的电路中，试如下图所示的电路中，试分析该电路，确定晶体管各极分析该电路，确定晶体管各极的电压和电流。假定晶体管的的电压和电流。假定晶体管的 KRB100 KRC2VVCC10VVBB5CIEIBIB C E 100 VVBE7 . 0 解：解：AKRVVIBBBBB 431

3、007 . 05 mAAIIBC3 . 443100 mAIIICBE343.4 VRIVVCCCCC4 . 13 . 4210 VVVVVVsatCEECCE3 . 04 . 104 . 1三极管工作在放大区例例3 3 如下图所示的电路中，试如下图所示的电路中，试分析该电路，确定晶体管各极分析该电路，确定晶体管各极的电压和电流。假定晶体管的的电压和电流。假定晶体管的 100 VVBE7 . 0 解：解：mARVVIBBBBB431007 . 05AmAmAIIBC3 . 4430043100如果：这是不可能的，上式不成立。mAIRcVccC5210Vce=0，三极管工作在饱和区。二、MOS管

4、 MOSFET也叫MOS场效应管。 三个极： g,d,s；栅极，漏极，源极。1、Vds:击穿电压;2、Id:最大导通电流;3、Rds:导通电阻;4、Vgs(th)开启电压，阀值电压。 类别： 功率分：小功率MOS管，中功率MOS管，大功率MOS管。 设计电路元器件的选择是重要的工作。要对参数很熟悉，要多看规格书。对设计要求不能选过低的规格参数，也不能选过高的规格参数。NTD3055L104F2N02EL栅、源驱动电压栅、源驱动电压SPW20N60C3栅、源驱动电压三、IC IC的作用，给MOS管提供工作条件。1、开关信号： 提供方波。2、稳压、稳流信号： 调节开关的时间，控制能量传递大小 来控

5、制电压或者电流。3、保护信号。 发现异常立即将开关变成关的状态。 自身需要电源提供工作环境。 IC有很多种，根据课程内容会讲解典型部分。必须先懂拓扑再懂IC，不懂拓扑很难懂IC。下次课专讲IC。 四四、TL431TL431高精密稳压电路，参考规格书。高精密稳压电路，参考规格书。内部电路图精密2.5v稳压五、五、PC817PC817光耦，参考规格书。光耦，参考规格书。三极管b 极和 c、e极隔离注意：隔离距离是7.62mm六、保险丝： 快断保险丝。 慢断保险丝又叫延迟保险丝。七、PCB材质:目前适用之材质有P.P,CEM-1,CEM-3,FR-4,铜泊厚度分1OZ,2OZ. 等级 结构 P.P

6、纸质酚醛树脂基板（纸基板） CEM-1 玻璃布表面+绵纸+环氧树脂（半玻纤板） CEM-3 玻璃布表面+不织布+环氧树脂 FR-4 玻璃布+环氧树脂 （玻纤板） 以上要达到94V0级阻燃等级。八、X电容： X电容是指跨接于L-N之間的电容器，消除差模干扰。 X电容底下又分为X1, X2, X3,主要差別在于: 1. X1耐高压大于 2.5 kV, 小于等于4 kV, 2. X2耐高压小于等于2.5 kV, 3. X3耐高压小于等于1.2 kV。九、Y电容： Y电容是指跨接于L-G/N-G之間的电容器。(L=Line, N=Neutral, G=Ground冷地) 消除共模干扰。 Y电容细分为Y

7、1, Y2 主要差別在于: 1. Y1耐高压大于8 kV, 标示 AC400V。 2. Y2耐高压大于5 kV， 标示 AC250V。电源篇 电源，实质是电压变换器电源，实质是电压变换器 AC - DCAC - DC 交流电压变为直流电压交流电压变为直流电压, ,正变换正变换CONVERTCONVERT DC DC （高）（高） - DC - DC （低）（低） 高直流电压变为低直流电压，降压高直流电压变为低直流电压，降压BUCKBUCK电路电路 DC DC （低）（低） - DC - DC （高）（高） 低直流电压变为高直流电压，升压低直流电压变为高直流电压，升压BOOSTBOOST电路电路

8、 DC - ACDC - AC 直流电压变为交流电压直流电压变为交流电压, ,逆变换逆变换 INVERTINVERT一、世界上交流电有两种供电规格：一、世界上交流电有两种供电规格：1 1、两相、两相 L,N AC220Vrms 50HZL,N AC220Vrms 50HZ 三相三相 AC380Vrms 50HZAC380Vrms 50HZ 中国，英国等采用了此种规格中国，英国等采用了此种规格2 2、两相、两相 L,N AC110Vrms 60HZL,N AC110Vrms 60HZ 三相三相 AC220Vrms 60HZAC220Vrms 60HZ 美国，日本，台湾地区等美国，日本，台湾地区等

9、3 3、全电压范围：、全电压范围：90Vrms264Vrms90Vrms264Vrms 产品设计前要查资料，确认产品销售地的交流供电规格。产品设计前要查资料，确认产品销售地的交流供电规格。二、早期用50HZ变压器组成的线性电源线性电源之一线性电源之二 此电源结构简单，稳压精度好，噪声低。缺点是损耗大效率低 60%。更重要的是变压器体积大，分量重。矽钢片是贵重金属，资源浪费。产品无法做到小、薄、轻。 三、开关电源：1、开关电源频率高 F（1）、线性电源工作频率： 50HZ工频 矽钢片变压器 漆包线（2）、开关电源工作频率：20KHZ-200KHZ 300KHZ500KHZ 1MHZ 将来更高一般

10、变压器 平面变压器 平面变压器平面变压器 待创造！待创造！ 漆包线漆包线 PCBPCB铜箔铜箔 PCBPCB铜箔铜箔 变压器是能量筐，能量管道： 频率低就要求筐大，体积大。 频率高就要求筐小，体积小。 高频化减少体积，是把产品小、薄、轻的主要方法。 注：反激变换器，变压器是能量筐。 正激变换器，变压器是能量管道。2、开关条件：（1）、硬开关： 不看开关两端的条件，硬性的做开关动作。（2）、软开关：理想的软开关：0电压闭合ZVS，0电流断开ZCS。 发展方向。一般实现是：0电压闭合。线性电源效率 硬开关效率 软开关效率 60%-70% 70%-88% 90%-92%（目前）3、开关方式：（1 1）、）、PWM PWM 脉宽调制（调相，占空比）：脉宽调制（调相，占空比）： 频率周期固定，根据负载所需能量大小调整开