開關(guān)電源電路中電阻的選用,不僅僅考慮電路中平均電流值引起的功耗,還要考慮耐受最大峰值電流的能力。其典型例子為開關(guān)MOS管的功率取樣電阻,在開關(guān)MOS管到地之間串聯(lián)的取樣電阻,一般此阻值極小,壓降最大不超過2V,按功耗來算似乎不必采用大功率電阻,但考慮到耐受開關(guān)MOS管最大峰值電流的能力,在開機(jī)瞬間此電流幅度比正常值大很多。同時,該電阻的可靠性也極為重要,如果在工作中受電流沖擊而開路,則該電阻所處印制電路板上的兩點(diǎn)之間將產(chǎn)生等于供電電壓加上反峰電壓的脈沖高壓而被擊穿,同時還將過流保護(hù)電路的集成電路IC擊穿。為此,一般該電阻均選用2W的金屬膜電阻。有的開關(guān)電源中用2-4只1W電阻并聯(lián),并非增大耗散功率,而是提供可靠性,即使一只電阻偶爾損壞,還有其他幾只,以避免電路出現(xiàn)開路現(xiàn)象發(fā)生。 同樣道理,開關(guān)電源輸出電壓的取樣電阻也至關(guān)重要,一旦該電阻開路,取樣電壓為零伏,PWM芯片輸出脈沖升到最大值,開關(guān)電源輸出電壓急劇升高。另外還有光電耦合器(光耦)的限流電阻等等。
在開關(guān)電源中,電阻的串聯(lián)運(yùn)用很常見,其目的不是為了增大電阻的功耗或者阻值,而是為了提高電阻耐受峰值電壓的能力。電阻在一般情況下,對其耐壓不太留意,實(shí)際上功率和阻值不同的電阻是有最高工作電壓這一指標(biāo)的。當(dāng)處于最高工作電壓時,由于電阻極大,其功耗并未超過額定值,但電阻也會擊穿。其原因是,各種薄膜電阻是以薄膜的厚度控制其阻值外,對高阻值電阻還在薄膜燒結(jié)以后,以刻槽的方式延長薄膜的長度,阻值越大,刻槽密度也大,當(dāng)用于高壓電路時,刻槽之間發(fā)生打火放電造成電阻損壞。因此開關(guān)電源中,有時故意用幾個電阻串聯(lián)組成,以防止這一現(xiàn)象的發(fā)生。例如常見的自激式開關(guān)電源中的啟動偏置電阻、各種開關(guān)電源中開關(guān)管接入DCR吸收回路的電阻,以及金屬鹵化物燈鎮(zhèn)流器中的高壓部分應(yīng)用電阻等等。
PTC和NTC屬于熱敏性能元器件。PTC具有很大的正溫度系數(shù),NTC則相反,有很大的負(fù)溫度系數(shù),其阻值與溫度特性、伏安特性和電流與時間關(guān)系都與普通電阻完全不同。在開關(guān)電源中,正溫度系數(shù)的PTC電阻常用于需要瞬間供電的電路。例如它激驅(qū)動集成電路供電電路采用的PTC,當(dāng)開機(jī)瞬間其低阻值向驅(qū)動集成電路提供啟動電流,待集成電路建立輸出脈沖后,再由開關(guān)電路整流電壓供電。在此過程中,PTC因通過啟動電流溫度升高,阻值增大而自動關(guān)閉啟動電路。NTC負(fù)溫度特性電阻被廣泛應(yīng)用于開關(guān)電源的瞬間輸入的限流電阻,用以取代傳統(tǒng)的水泥電阻,不僅節(jié)能,還降低了機(jī)內(nèi)溫升。 開關(guān)電源在開機(jī)的瞬間,濾波電容的初始充電電流極大,NTC迅速升溫,待電容充電峰值過后,NTC電阻因溫度升高阻值減小,在正常工作電流狀態(tài)下保持其低阻值,使整機(jī)的功耗大為減小。
另外,氧化鋅壓敏電阻也常用于開關(guān)電源線路中。氧化鋅壓敏電阻有極快速的尖峰電壓吸收功能,壓敏電阻的最大特點(diǎn)是當(dāng)加在它上面的電壓低于它的閥值時,流過它的電流極小,相當(dāng)于一只關(guān)死的閥門,當(dāng)電壓超過閥值時,流過它的電流激增,相當(dāng)于閥門打開。利用這一功能,可以抑制電路中經(jīng)常出現(xiàn)的異常過電壓,保護(hù)電路免受過電壓的損害。壓敏電阻一般接在開關(guān)電源市電輸入端,能夠吸收電網(wǎng)感應(yīng)雷電高壓、在市電電壓超高時,起到保護(hù)作用。
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