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如何將雙電源運放電路改為單電源電路
所有的運算放大器都有兩個(gè)電源引腳，一般在資料中，它們的標識是VCC＋和VCC－，但是有些時(shí)候它們的標識是VCC＋和GND。這是因為有些數據手冊的作者將這種標識的差異作為單電源運放和雙電源運放的區別。但是，這并不是說(shuō)他們就一定要那樣使用――他們可能可以工作在其他的電壓下。在運放不是按默認電壓供電的時(shí)候，需要參考運放的數據手冊，特別是絕對最大供電電壓和電壓擺動(dòng)說(shuō)明。絕大多數的模擬電路設計者都知道怎么在雙電源電壓的條件下使用運算放大器，比如圖1左邊的那個(gè)電路，一個(gè)雙電源是由一個(gè)正電源和一個(gè)相等電壓的負電源組成。一般是正負15V，正負12V和正負5V也是經(jīng)常使用的。輸入電壓和輸出電壓都是參考地給出的，還包括正負電壓的擺動(dòng)幅度極限Vom以及最大輸出擺幅。單電源供電的電路(圖1中右)運放的電源腳連接到正電源和地。正電源引腳接到VCC＋，地或者VCC－引腳連接到GND。將正電壓分成一半后的電壓作為虛地接到運放的輸入引腳上，這時(shí)運放的輸出電壓也是該虛地電壓，運放的輸出電壓以虛地為中心，擺幅在Vom 之內。有一些新的運放有兩個(gè)不同的最高輸出電壓和最低輸出電壓。這種運放的數據手冊中會(huì )特別分別指明Voh 和Vol 。需要特別注意的是有不少的設計者會(huì )很隨意的用虛地來(lái)參考輸入電壓和輸出電壓，但在大部分應用中，輸入和輸出是參考電源地的，所以設計者必須在輸入和輸出的地方加入隔直電容，用來(lái)隔離虛地和地之間的直流電壓。
圖1通常單電源供電的電壓一般是5V，這時(shí)運放的輸出電壓擺幅會(huì )更低。另外現在運放的供電電壓也可以是3V 也或者會(huì )更低。出于這個(gè)原因在單電源供電的電路中使用的運放基本上都是Rail－To－Rail 的運放（如AD820、AD822、AD824），這樣就消除了丟失的動(dòng)態(tài)范圍。需要特別指出的是輸入和輸出不一定都能夠承受Rail－To－Rail 的電壓。雖然器件被指明是軌至軌(Rail－To－Rail)的，如果運放的輸出或者輸入不支持軌至軌，接近輸入或者接近輸出電壓極限的電壓可能會(huì )使運放的功能退化，所以需要仔細的參考數據手冊是否輸入和輸出是否都是軌至軌。
雙電源互補對稱(chēng)電路 - 電子技術(shù)
雙電源互補電路又稱(chēng)為無(wú)輸出電容電路，簡(jiǎn)稱(chēng)OCL電路
�。ㄒ唬╇娐方M成
�。ǘ┓治鲇嬎�1.輸出功率若輸入的正弦信號的幅度足夠大，并忽略管子的飽和壓降UCES，則RL上最大的輸出電壓幅度Ucem=VCC。在理想條件下，最大輸出功率為：2.效率輸出功率占電源供給的比率稱(chēng)為效率
在理想條件下，Ucem=VCC，則最大效率為:3.功率管的選擇消耗在晶體管的功率PT = PV - PO，由于PO與PV均與信號的幅值有關(guān)，故PT也隨之變化令
輸出功率最大（即K=1）時(shí)，總管耗約為0.27POM。功率管的有關(guān)參數應滿(mǎn)足下列條件（1）每只功率管的最大管耗（2）功率管c-e極間的最大壓降為2VCC，所以應選（3）功率管的最大集電極電流為VCC/RL，因此晶體管的ICM不宜低于此值。例題：電路如圖所示，UCES=2V，試計算這個(gè)電路的最大不失真輸出功率，此時(shí)的效率和管耗各是多少，最大管耗是多少？該電路最大不失真輸出功率解：電源提供功率
管耗最大管耗
對稱(chēng)三相電源與對稱(chēng)三相電路和對稱(chēng)三相負載 - 電工基礎
1、對稱(chēng)三相電源
【對稱(chēng)三相電源】 三個(gè)頻率相同、幅值相同、相位彼此相差同一個(gè)角度的電壓源，稱(chēng)為一組對稱(chēng)三相電源，分別稱(chēng)為A（或a）相、B（或b）相、C（或c）相電源。
【正序對稱(chēng)三相電源】 正序對稱(chēng)三相電源A、B、C相的相位關(guān)系為：B相滯后A相，C相滯后B相，即
表示為相量
正序對稱(chēng)三相電源滿(mǎn)足或
【負序對稱(chēng)三相電源】 負序對稱(chēng)三相電源A、B、C相的相位關(guān)系為：B相超前A相，C相超前B相，即
表示為相量
負序對稱(chēng)三相電源亦滿(mǎn)足或。
【零序對稱(chēng)三相電源】 零序對稱(chēng)三相電源A、B、C三相電壓同相位。
【三相電源的連接方式】 三個(gè)電壓源通常聯(lián)成星形（Y形）或三角形（形），如圖11-1-1所示。
�。╝）星形（Y形）連接的三相電源 （b）三角形（形）連接的三相電源
圖11-1-1 三相電源的連接方式
2、對稱(chēng)三相負載
【三相負載】 三相電路的負載有單相負載和三相負載之分。三相負載可以視為連接成星形或三角形的阻抗，如圖11-1-2所示，分別稱(chēng)為A相、B相、C相負載。三個(gè)單相負載亦可連接成三相負載。
【對稱(chēng)三相負載】 當時(shí)，為對稱(chēng)三相負載。三相電動(dòng)機為對稱(chēng)三相負載，白熾燈、單相電動(dòng)機等為單相負載。
3、對稱(chēng)三相電路
【對稱(chēng)三相電路】 對稱(chēng)三相電路由對稱(chēng)三相電源、對稱(chēng)三相負載、對稱(chēng)三相輸電線(xiàn)路（三條輸電線(xiàn)路阻抗相同）構成，如圖11-1-3所示。
【端線(xiàn)（火線(xiàn)）】 三相輸電線(xiàn)aA、bB、cC為端線(xiàn)，俗稱(chēng)火線(xiàn)。為端線(xiàn)阻抗。
【中線(xiàn)（零線(xiàn)）】 nN為中線(xiàn)，俗稱(chēng)零線(xiàn)。
【中性點(diǎn)】 n為電源側中性點(diǎn)，N為負載側中性點(diǎn)。為中線(xiàn)阻抗。
【對稱(chēng)三相電路的連接方式】 對稱(chēng)三相電路依“電源-負載”連接方式分為：、、、、五種連接方式。圖11-1-3為連接，當時(shí)為連接。
直流電源輸入防反接保護電路 - 電子技術(shù)
防反接保護電路
1，通常情況下直流電源輸入防反接保護電路是利用二極管的單向導電性來(lái)實(shí)現防反接保護。如下圖1示：
這種接法簡(jiǎn)單可靠，但當輸入大電流的情況下功耗影響是非常大的。以輸入電流額定值達到2A,如選用Onsemi的快速恢復二極管 MUR3020PT，額定管壓降為0.7V，那么功耗至少也要達到：Pd＝2A×0.7V＝1.4W，這樣效率低，發(fā)熱量大，要加散熱器。
2,另外還可以用二極管橋對輸入做整流，這樣電路就永遠有正確的極性(圖2)。這些方案的缺點(diǎn)是，二極管上的壓降會(huì )消耗能量。輸入電流為2A時(shí)，圖1中的電路功耗為1.4W，圖2中電路的功耗為2.8W。
圖1 一只串聯(lián)二極管保護系統不受反向極性影響，二極管有0.7V的壓降
圖2 是一個(gè)橋式整流器，不論什么極性都可以正常工作，但是有兩個(gè)二極管導通，功耗是圖1的兩倍.
利用MOS管的開(kāi)關(guān)特性，控制電路的導通和斷開(kāi)來(lái)設計防反接保護電路，由于功率MOS管的內阻很小，解決了現有采用二極管電源防反接方案存在的壓降和功耗過(guò)大的問(wèn)題。
MOS管型防反接保護電路
圖3利用了MOS管的開(kāi)關(guān)特性，控制電路的導通和斷開(kāi)來(lái)設計防反接保護電路，由于功率MOS管的內阻很小，現在 MOSFET Rds（on）已經(jīng)能夠做到毫歐級，解決了現有采用二極管電源防反接方案存在的壓降和功耗過(guò)大的問(wèn)題。
極性反接保護將保護用場(chǎng)效應管與被保護電路串聯(lián)連接。保護用場(chǎng)效應管為PMOS場(chǎng)效應管或NMOS場(chǎng)效應管。若為PMOS，其柵極和源極分別連接被保護電路的接地端和電源端，其漏極連接被保護電路中PMOS元件的襯底。若是NMOS，其柵極和源極分別連接被保護電路的電源端和接地端，其漏極連接被保護電路中NMOS元件的襯底。一旦被保護電路的電源極性反接，保護用場(chǎng)效應管會(huì )形成斷路，防止電流燒毀電路中的場(chǎng)效應管元件，保護整體電路。
具體N溝道MOS管防反接保護電路電路如圖3示。
圖3. NMOS管型防反接保護電路
N溝道MOS管通過(guò)S管腳和D管腳串接于電源和負載之間，電阻R1為MOS管提供電壓偏置，利用MOS管的開(kāi)關(guān)特性控制電路的導通和斷開(kāi)，從而防止電源反接給負載帶來(lái)?yè)p壞。正接時(shí)候，R1提供VGS電壓，MOS飽和導通。反接的時(shí)候MOS不能導通，所以起到防反接作用。功率MOS管的Rds（on）只有20mΩ實(shí)際損耗很小，2A的電流，功耗為（2×2)×0.02=0.08W根本不用外加散熱片。解決了現有采用二極管電源防反接方案存在的壓降和功耗過(guò)大的問(wèn)題。
VZ1為穩壓管防止柵源電壓過(guò)高擊穿mos管。NMOS管的導通電阻比PMOS的小，最好選NMOS。
NMOS管接在電源的負極，柵極高電平導通。
PMOS管接在電源的正極，柵極低電平導通。
直流穩壓電源的穩壓電路 - 電源
1．穩壓電路的功能維持輸出直流電壓穩定，使其不隨電源電壓和負載電流的變化而變化。
2．穩壓電路的主要技術(shù)指標
�。�1）穩壓系數
�。�2）輸出電阻
�。�3）輸出電壓的溫度系數
3．串聯(lián)型線(xiàn)性穩壓電路（1）電路組成串聯(lián)型線(xiàn)性穩壓電路如圖1所示。它由基準環(huán)節、取樣環(huán)節、比較放大環(huán)節和調整環(huán)節組成。實(shí)際上，串聯(lián)型線(xiàn)性穩壓電源就是一個(gè)電壓串聯(lián)負反饋電路。
圖1 串聯(lián)型線(xiàn)性穩壓電路的組成
�。�2） 輸出電壓及其調節范圍
�。�3）電路的主要特點(diǎn)① 電壓穩定度高、紋波電壓小、響應速度快。② 輸出電壓可調，輸出電流范圍較大，輸出電阻小。③ 調整管工作在線(xiàn)性狀態(tài)，管壓降較大（通常在3~5V之間） ，電路的功率變換效率較低，約30%~50%。（4）線(xiàn)性集成穩壓器線(xiàn)性集成穩壓器的電路結構與工作原理與圖1所示電路類(lèi)似。表1列出了幾種常用的線(xiàn)性集成穩壓器及其特點(diǎn)。
表1 幾種常用的線(xiàn)性集成穩壓器及其特點(diǎn)
名稱(chēng)
主要特點(diǎn)
三端集成穩壓器
輸出電
壓可調
LM317，LM117
輸出正電壓
調整管工作在線(xiàn)性狀態(tài)，管壓降較大，效率低。
LM337，LM137
輸出負電壓
輸出電
壓固定
LM78××
輸出正電壓
LM 79××
輸出負電壓
低壓差線(xiàn)性集成穩壓器
1.調整管工作于臨界飽和狀態(tài)。
2.管壓降最小。
3.電路的效率很高。
4．高精度基準電壓源該類(lèi)基準電壓源具有精度高、噪聲低、溫漂系數小、長(cháng)期穩定度好等特點(diǎn)，但輸出電流比較小，一般只有幾毫安到幾十毫安。廣泛應用于穩壓電路、數據轉換（A/D、D/A）及大多數傳感器等電路之中。
5．開(kāi)關(guān)型穩壓電路當穩壓電源中的調整管在控制脈沖作用下，工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài)，通過(guò)適當調整開(kāi)通和關(guān)斷的時(shí)間，可使輸出電壓穩定的穩壓電源稱(chēng)為開(kāi)關(guān)穩壓電源。調整管開(kāi)通和關(guān)斷時(shí)間的控制方式有兩種，一種是固定開(kāi)關(guān)頻率，控制脈沖寬度（PWM——脈沖寬度調制）；一種是固定脈沖寬度，控制開(kāi)關(guān)頻率（PFM——脈沖頻率調制）。無(wú)論是那一種控制方式，開(kāi)關(guān)穩壓電源仍然是一個(gè)負反饋控制系統。 開(kāi)關(guān)型穩壓電路有以下幾個(gè)主要特點(diǎn)① 調整管在控制脈沖的作用下工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài)，功耗低，電源的功率轉換效率高，約60%~80%，甚至可高達90%以上。② 由于控制脈沖的頻率高，一般在幾十千赫茲以上，所以濾波電感、電容的數值較小。故大多數開(kāi)關(guān)電源沒(méi)有工頻電源變壓器，體積小，重量輕。③ 電路的其它性能指標略低于線(xiàn)性電源。
電源為Δ接時(shí)對稱(chēng)三相電路的計算（Δ–Y，Δ–Δ） - 電工基礎
1.Δ–Y接法（有無(wú)端線(xiàn)阻抗方法一樣）的計算
再根據上述Δ–Δ接方法計算 2.不考慮端線(xiàn)阻抗時(shí)Δ–Δ接法計算 取A相求相電流 由對稱(chēng)性，得出其它兩相的電壓、電流。 3.考慮端線(xiàn)阻抗時(shí)Δ–Δ接法計算 對稱(chēng)Δ–Δ電路的計算步驟： （1）根據星形和三角形的等效互換公式，將其化成對稱(chēng)的Y－Y三相電路。 （2）用一相計算方法（A相）求Y－Y電路的線(xiàn)電流iA。 （3）根據 得負載對稱(chēng)的相電流iAB，iBC，iCA。 （4）進(jìn)而求得：負載對稱(chēng)的相(.線(xiàn))電壓:uAB， uBC，uCA。 例1. 已知對稱(chēng)三相電源的線(xiàn)電壓為380V，對稱(chēng)負載Z＝100＜30０Ω，求線(xiàn)電流。 解： 方法1：取A相求相電流。 方法2：化為Y – Y。 連接中線(xiàn)Nn，取A相為例計算 例2. 已知對稱(chēng)三相電源線(xiàn)電壓為380V，Z = (6.4 + j4.8)Ω，Zl = (3 + j4)Ω。求負載Z的相電壓、線(xiàn)電壓和電流。 解： 求出一相電路的電壓和電流后，根據對稱(chēng)性求出其它量。 對稱(chēng)三相電路的一般計算方法： （1）將所有三相電源、負載都化為等值Y連接； （2）連接各負載和電源中點(diǎn)，中線(xiàn)上若有阻抗則不計； （3）畫(huà)出單相計算電路，求出一相的電壓、電流： （4）根據Δ接、Y接時(shí) 線(xiàn)量、相量之間的關(guān)系，求出原電路的電流電壓； （5）由對稱(chēng)性，得出其它兩相的電壓、電流。
含受控電源的電阻電路 - 電工基礎
一、受控電源：在電路中起電源作用,但其大小和方向受電路中其它支路的電流或電壓控制,這種電源稱(chēng)為受控電源, 簡(jiǎn)稱(chēng)受控源。電源的輸出大小不受其它電路的影響，此類(lèi)電源稱(chēng)為獨立電源。
二、含受控源電阻電路的分析例 用支路電流法計算圖中各支路電流。
解
同時(shí)
例 用節點(diǎn)電位法求圖中電路電位Va和Vb
應用疊加原理求圖中電壓U
十大金律輕松搞定DCDC電源轉換電路設計 - 電源
第一條、搞懂DC/DC電源怎么回事
DC/DC電源電路又稱(chēng)為DC/DC轉換電路，其主要功能就是進(jìn)行輸入輸出電壓轉換。一般我們把輸入電源電壓在72V以?xún)鹊碾妷鹤儞Q過(guò)程稱(chēng)為DC/DC轉換。常見(jiàn)的電源主要分為車(chē)載與通訊系列和通用工業(yè)與消費系列，前者的使用的電壓一般為48V、36V、24V等，后者使用的電源電壓一般在24V以下。不同應用領(lǐng)域規律不同，如PC中常用的是12V、5V、3.3V，模擬電路電源常用5V 15V，數字電路常用3.3V等，現在的FPGA、DSP還用2V以下的電壓，諸如1.8V、1.5V、1.2V等。在通信系統中也稱(chēng)二次電源，它是由一次電源或直流電池組提供一個(gè)直流輸入電壓，經(jīng)DC/DC變換以后在輸出端獲一個(gè)或幾個(gè)直流電壓。
第二條、需要知道 的DC/DC轉換電路分類(lèi)
DC/DC轉換電路主要分為以下三大類(lèi)：
�、俜�壓管穩壓電路。 ②線(xiàn)性 (模擬)穩壓電路。 ③開(kāi)關(guān)型穩壓電路
第三條、最簡(jiǎn)單的 穩壓管電路設計方案
穩壓管穩壓電路電路結構簡(jiǎn)單，但是帶負載能力差，輸出功率小，一般只為芯片提供基準電壓，不做電源使用。
選擇穩壓管時(shí)一般可按下述式子估算： (1) Uz=Vout; (2)Izmax=(1.5-3)ILmax (3)Vin=(2-3)Vout 這種電路結構簡(jiǎn)單，可以抑制輸入電壓的擾動(dòng)，但由于受到穩壓管最大工作電流限制，同時(shí)輸出電壓又不能任意調節，因此該電路適應于輸出電壓不需調節，負載電流小，要求不高的場(chǎng)合，該電路常用作對供電電壓要求不高的芯片供電。
第四條、基準電壓源芯片穩壓電路
穩壓電路的另一種形式，有些芯片對供電電壓要求比較高，例如AD DA芯片的基準電壓等，這時(shí)常用的一些電壓基準芯片如TL431、 MC1403 ,REF02等。TL431是最常用基準源芯片，有良好的熱穩定性能的三端可調分流基準電壓源。它的輸出電壓用兩個(gè)電阻就可以任意地設置到從Vref(2.5V)到36V范圍內的任何值。最常用的電路應用如下圖示，此時(shí)Vo=(1+R1/R2)Vref。選擇不同的R1和R2的值可以得到從2.5V到36V范圍內的任意電壓輸出，特別地，當R1=R2時(shí)，Vo=5V。
其他的幾個(gè)基準電壓源芯片電路類(lèi)似。
第五條、串聯(lián)型穩壓電源的電路認識
串聯(lián)型穩壓電路屬直流穩壓電源中的一種，其實(shí)是在三端穩壓器出現之前比較常用的直流供電方法，在三端穩壓器出現之前，串聯(lián)穩壓器通常有OP放大器和穩壓二極管構成誤差檢測電路，如下圖，該電路中，OP放大器的反向輸入端子與輸出電壓的檢測信號相連，正向輸入端子與基準電壓Vref相連，Vs=Vout*R2/(R1+R2).由于放大信號ΔVs為負值，控制晶體管的基級電壓下降，因此輸出電壓減小在正常情況下，必有Vref=Vs=Vout*R2/(R1+R2)，調整R1，R2之比可設定所需要的輸出電壓值。
圖中所示只是這也是三端穩壓器的基本原理，其實(shí)負載大小可以可以把三極管換成達林頓管等等，這種串聯(lián)型穩壓電路做組成的直流穩壓電源處理不當，極易產(chǎn)生振蕩�，F在沒(méi)有一定模擬功底的工程師，一般現在不用這種方法，而是直接采用集成的三端穩壓電路，進(jìn)行DC/DC轉換電路的使用。
第六條、 線(xiàn)性(模擬)集成穩壓電路常用設計方案
線(xiàn)性穩壓電路設計方案主要以三端集成穩壓器為主。三端穩壓器，主要有兩種：
一種輸出電壓是固定的，稱(chēng)為固定輸出三端穩壓器，三端穩壓器的通用產(chǎn)品有78系列(正電源)和79系列(負電源)，輸出電壓由具體型號中的后面兩個(gè)數字代表，有5V，6V，8V，9V，12V，15V，18V，24V等檔次。輸出電流以78(或79)后面加字母來(lái)區分。L表示0.1A,M表示0.5A，無(wú)字母表示1.5A，如78L05表求5V 0.1A。
另一種輸出電壓是可調的線(xiàn)性穩壓電路，稱(chēng)為可調輸出三端穩壓器，這類(lèi)芯片代表是是LM317(正輸出)和LM337(負輸出)系列。其最大輸入輸出極限差值在40V，輸出電壓為1.2V-35V(-1.2V--35V)連續可調，輸出電流為0.5-1.5A，輸出端與調整端之間電壓在1.25V，調整端靜態(tài)電流為50uA。
其基本原理相同，均采用串聯(lián)型穩壓電路。在線(xiàn)性集成穩壓器中，由于三端穩壓器只有三個(gè)引出端子，具有外接元件少，使用方便，性能穩定，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應用。
第七條 、DCDC轉換開(kāi)關(guān)型穩壓電路設計方案
上面所述的幾種DCDC轉換電路都屬于串聯(lián)反饋式穩壓電路，在此種工作模式中集成穩壓器中調整管工作在線(xiàn)性放大狀態(tài)，因此當負載電流大時(shí)，損耗比較大，即轉換效率不高。因此使用集成穩壓器的電源電路功率都不會(huì )很大，一般只有2-3W，這種設計方案僅適合于小功率電源電路。
采用開(kāi)關(guān)電源芯片設計的DCDC轉換電路轉化效率高，適用于較大功率電源電路。目前得到了廣泛的應用，常用的分為非隔離式的開(kāi)關(guān)電源與隔離式的開(kāi)關(guān)電源電路。
DCDC轉換開(kāi)關(guān)型穩壓電路設計方案，采用開(kāi)關(guān)電源芯片設計的DCDC轉換電路轉化效率高，適用于較大功率電源電路。目前得到了廣泛的應用，常用的分為非隔離式的開(kāi)關(guān)電源與隔離式的開(kāi)關(guān)電源電路。當然開(kāi)關(guān)電源基本的拓撲包括降壓型、升壓型、升降壓型及反激、正激、橋式變化等等。
非隔離式DCDC開(kāi)關(guān)轉換電路設計方案。
隔離式DCDC開(kāi)關(guān)轉換電路設計方案。
第八條、 非隔離式DCDC開(kāi)關(guān)轉換集成電路芯片電路設計方案
DCDC開(kāi)關(guān)轉換集成電路芯片，這類(lèi)芯片的使用方法與第六條中的LM317非常相似，這里用L4960舉例說(shuō)明，一般是先使用50Hz電源變壓器進(jìn)行AC-AC變換，將～220V降至開(kāi)關(guān)電源集成轉換芯片輸入電壓范圍比如1.2～34V，由L4960進(jìn)行DC-DC變換，這時(shí)輸出電壓的變化范圍下可調至5V，上調至40V，最大輸出電流可達2.5A(還可以接大功率開(kāi)關(guān)管進(jìn)行擴流)，并且內設完善的保護功能，如過(guò)流保護、過(guò)熱保護等。盡管L4960的使用方法與LM317差不多，但開(kāi)關(guān)電源的L4960與線(xiàn)性電源的LM317相比，效率不可同曰而語(yǔ)，L4960最大可輸出100W的功率(Pmax=40V*2.5A=100W)，但本身最多只消耗7W，所以散熱器很小，制作容易。與L4960類(lèi)似的還有L296，其基本參數與L4960相同，只是最大輸出電流可高達4A，且具有更多的保護功能，封裝形式也不一樣。這樣的芯片比較多，比如，LM2576系列，TPS54350，LTC3770等等。 一般在使用這些芯片時(shí)，廠(chǎng)家都會(huì )詳細的使用說(shuō)明和典型電路供參考。
第九條 、隔離的DCDC開(kāi)關(guān)電源模塊電路設計方案
常用的隔離DC/DC轉換主要分為三大類(lèi)：1.反激式變換。2.正激式變換。3.橋式變換
常用的單端反激式DC/DC變換電路，這類(lèi)隔離的控制芯片型號也不少�？刂菩酒湫痛硎浅Ｓ玫腢C3842系列。這種是高性能固定頻率電流的控制器，主要用于隔離AC/DC、DC/DC轉換電路。其主要應用原理是：電路由主電路、控制電路、啟動(dòng)電路和反饋電路4 部分組成。主電路采用單端反激式 拓撲，它是升降壓斬波電路演變后加隔離變壓器構成的，該電路具有結構簡(jiǎn)單， 效率高， 輸入電壓范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。 控制電路是整個(gè)開(kāi)關(guān)電源的核心，控制的好壞直接決定了電源整體性能。這個(gè)電路采用峰值電流型雙環(huán)控制，即在電壓閉環(huán)控制系統中加入峰值電流反饋控制。 這類(lèi)方案選擇合適的變壓器及MOS管可以把功率做的很大，與前面幾種設計方案相比電路結構復雜，元器件參數確定比較困難，開(kāi)發(fā)成本較高，因此需要此方案時(shí)可以?xún)?yōu)先選擇市面上比較廉價(jià)的DC/DC隔離模塊。
第十條、 DCDC開(kāi)關(guān)集成電源模塊方案
很多微處理器和數字信號處理器(DSP)都需要內核電源和一個(gè)輸入/輸出(I/O)電源，這些電源在啟動(dòng)時(shí)必須排序。設計師們必須考慮在加電和斷電操作時(shí)內核和I/O電壓源的相對電壓和時(shí)序，以符合制造商規定的性能規格。如果沒(méi)有正確的電源排序，就可能出現閉鎖或過(guò)高的電流消耗，這可能導致微處理器I/O端口或存儲器、可編程邏輯器件(PLD)、現場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)或數據轉換器等支持器件的I/O端口損壞。為了確保內核電壓正確偏置之前不驅動(dòng)I/O負載，內核電源和I/O電源跟蹤是必需的�，F在有專(zhuān)門(mén)的電源模塊公司量身定做 一些專(zhuān)用的開(kāi)關(guān)電源模塊，主要是那些對除去常規電性能指標以外，對其體積小，功率密度高，轉換效率高，發(fā)熱少，平均無(wú)故障工作時(shí)間長(cháng)，可靠性好，更低成本更高性能的DC/DC電源模塊。這些模塊結合了實(shí)現即插即用(plug-and-play)解決方案所需的大部分或全部組件，可以取代多達40個(gè)不同的組件。這樣就簡(jiǎn)化了集成并加速了設計，同時(shí)可減少電源管理部分的占板空間。
最傳統和最常見(jiàn)的非隔離式DC/DC電源模塊仍是單列直插(SiP)封裝。這些開(kāi)放框架的解決方案的確在減少設計復雜性方面取得了進(jìn)展。然而，最 簡(jiǎn)單的是在印刷電路板上使用標準封裝的組件。
第十一條、DCDC電源轉換方案的選擇注意事項
本條金律也是本文的總結，很重要。本文這里主要大致介紹了DCDC電源轉換的穩壓管穩壓、線(xiàn)性(模擬)穩壓、DCDC開(kāi)關(guān)型穩壓三種電路模式的幾種常用的設計方法方案。
�、傩枰⒁獾氖欠�壓管穩壓電路不能做電源使用，只能用于沒(méi)有功率要求的芯片供電;②線(xiàn)性穩壓電路電路結構簡(jiǎn)單，但由于轉化效率低，因此只能用于小功率穩壓電源中;③開(kāi)關(guān)型穩壓電路轉化效率高，可以應用在大功率場(chǎng)合，但其局限性在電路結構相對復雜(尤其是大功率電路)，不利于小型化。因此在設計過(guò)程中，可根據實(shí)際需要選擇合適的設計方案。
開(kāi)關(guān)電源常用的幾種軟啟動(dòng)電路 - 電源
開(kāi)關(guān)電源的輸入電路大都采用整流加電容濾波電路。在輸入電路合閘瞬間，由于電容器上的初始電壓為零會(huì )形成很大的瞬時(shí)沖擊電流（如圖1所示），特別是大功率開(kāi)關(guān)電源，其輸入采用較大容量的濾波電容器，其沖擊電流可達100A以上。在電源接通瞬間如此大的沖擊電流幅值，往往會(huì )導致輸入熔斷器燒斷，有時(shí)甚至將合閘開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)燒壞，輕者也會(huì )使空氣開(kāi)關(guān)合不上閘，上述原因均會(huì )造成開(kāi)關(guān)電源無(wú)法正常投入。為此幾乎所有的開(kāi)關(guān)電源在其輸入電路設置防止沖擊電流的軟起動(dòng)電路，以保證開(kāi)關(guān)電源正常而可靠的運行。本文介紹了幾種常用的軟啟動(dòng)電路。
圖1 合閘瞬間濾波電容電流波形
�。�1）采用功率熱敏電阻電路
熱敏電阻防沖擊電流電路如圖2所示。它利用熱敏電阻的Rt的負溫度系數特性，在電源接通瞬間，熱敏電阻的阻值較大，達到限制沖擊電流的作用；當熱敏電阻流過(guò)較大電流時(shí)，電阻發(fā)熱而使其阻值變小，電路處于正常工作狀態(tài)。采用熱敏電阻防止沖擊電流一般適用于小功率開(kāi)關(guān)電源，由于熱敏電阻的熱慣性，重新恢復高阻需要時(shí)間，故對于電源斷電后又需要很快接通的情況，有時(shí)起不到限流作用。
圖2 采用熱敏電阻電路
�。�2）采用SCR-R電路
該電路如圖3所示。在電源瞬時(shí)接通時(shí)，輸入電壓經(jīng)整流橋VD1?VD4和限流電阻R對電容器C充電。當電容器C充電到約80％的額定電壓時(shí)，逆變器正常工作，經(jīng)主變壓器輔助繞組產(chǎn)生晶閘管的觸發(fā)信號，使晶閘管導通并短路限流電阻R，開(kāi)關(guān)電源處于正常運行狀態(tài)。
圖3 采用SCR-R電路這種限流電路存在如下問(wèn)題：當電源瞬時(shí)斷電后，由于電容器C上的電壓不能突變，其上仍有斷電前的充電電壓，逆變器可能還處于工作狀態(tài)，保持晶閘管繼續導通，此時(shí)若馬上重新接通輸入電源，會(huì )同樣起不到防止沖擊電流的作用。
�。�3）具有斷電檢測的SCR-R電路
該電路如圖4所示。它是圖3的改進(jìn)型電路，VD5、VD6、VT1、RB、CB組成瞬時(shí)斷電檢測電路，時(shí)間常數RBCB的選取應稍大于半個(gè)周期，當輸入發(fā)生瞬間斷電時(shí)，檢測電路得到的檢測信號，關(guān)閉逆變器功率開(kāi)關(guān)管VT2的驅動(dòng)信號，使逆變器停止工作，同時(shí)切斷晶閘管SCR的門(mén)極觸發(fā)信號，確保電源重新接通時(shí)防止沖擊電流。
圖4 具有斷電檢測的SCR-R電路
�。�4）繼電器K1與電阻R構成的電路
該電路原理圖如圖5所示。電源接通時(shí)，輸入電壓經(jīng)限流電阻R1對濾波電容器C1充電，同時(shí)輔助電源VCC經(jīng)電阻R2對并接于繼電器K1線(xiàn)包的電容器C2充電，當C2上的充電電壓達到繼電器的動(dòng)作電壓時(shí)，K1動(dòng)作，旁路限流電阻R1，達到瞬時(shí)防沖擊電流的作用。通常在電源接通之后，繼電器K1動(dòng)作延時(shí)0.3～0.5秒，否則限流電阻R1因通流時(shí)間過(guò)長(cháng)會(huì )燒壞。
圖5 由繼電器與電阻構成的電路
然而這種簡(jiǎn)單的RC延遲電路在考慮到繼電器吸合電壓時(shí)還必須顧及流過(guò)線(xiàn)包的電流，一般電阻的阻值較小而電容的容量較大，延遲時(shí)間很難準確控制，這主要是電容容量的誤差和漏電流造成，需要仔細地挑選和測試。同時(shí)繼電器的動(dòng)作閾值取決于電容器C2上的充電電壓，繼電器的動(dòng)作電壓會(huì )抖動(dòng)及振蕩，造成工作不可靠。
�。�5）采用定時(shí)觸發(fā)器的繼電器與限流電阻的電路
該電路如圖6所示（僅畫(huà)出定時(shí)電路，主電路同圖5），它是圖5的改進(jìn)型電路。電源接通時(shí)，輸入電壓經(jīng)整流橋和限流電阻R1對C1充電，同時(shí)定時(shí)時(shí)基電路555的定時(shí)電容C2由輔助電源經(jīng)定時(shí)電阻R2開(kāi)始充電，經(jīng)0.3秒后，集成電路555的2端電壓低于二分之一電源電壓，其輸出端3輸出高電平，VT2導通，繼電器K1動(dòng)作，限流電阻R1被旁路，直流供電電壓對C1繼續充電而達到額定值，逆變器處于正常工作狀態(tài)。由于該電路在RC延遲定時(shí)電路與繼電器之間插入了單穩態(tài)觸發(fā)器和電流放大器，確保繼電器動(dòng)作干脆、可靠，有效地起到防止沖擊電流的效果，而不會(huì )像圖5電路那樣由于繼電器動(dòng)作的不可靠性而燒壞限流電阻及繼電器的自身觸點(diǎn)。
圖6 定時(shí)電路
�。�6）過(guò)零觸發(fā)的光耦可控硅與雙向可控硅構成的電路
該電路如圖7所示。集成穩壓器輸出穩定的5V電壓，為軟起動(dòng)電路提供電源電壓。晶體管VT1、反相器IC2構成過(guò)零觸發(fā)電路，IC1555構成單穩態(tài)觸發(fā)器，R1、C1為定時(shí)周期，但因5端至1端接有延遲電路R2、C2，所以555是逐步達到滿(mǎn)周期的。當電網(wǎng)電壓過(guò)零時(shí)，晶體管VT1截止，反相器IC2輸出低電平，起動(dòng)定時(shí)電路555工作，軟起動(dòng)延遲時(shí)間由時(shí)間常數R1C1及R2C2共同決定。
圖7 過(guò)零觸發(fā)的光耦可控硅與雙向可控硅構成的電路
電子電路故障檢查的一般方法 - 電源
對于新設計組裝的電路來(lái)說(shuō)，常見(jiàn)的故障原因有：
(1)實(shí)驗電路與設計的原理圖不符;元件使用不當或損壞;
(2)設計的電路本身就存在某些嚴重缺點(diǎn)，不能滿(mǎn)足技術(shù)要求，連線(xiàn)發(fā)生短路和開(kāi)路;
(3)焊點(diǎn)虛焊，接插件接觸不良，可變電阻器等接觸不良;
(4)電源電壓不合要求，性能差;
(5)儀器作用不當;
(6)接地處理不當;
(7)相互干擾引起的故障等。
檢查故障的一般方法有：直接觀(guān)察法、靜態(tài)檢查法、信號尋跡法、對比法、部件替換法旁路法、短路法、斷路法、暴露法等，下面主要介紹以下幾種：
1. 直接觀(guān)察法和信號檢查法：與前面介紹的調試前的直觀(guān)檢查和靜態(tài)檢查相似，只是更有目標針對性。
2. 信號尋跡法：在輸入端直接輸入一定幅值、頻率的信號，用示波器由前級到后級逐級觀(guān)察波形及幅值，如哪一級異常，則故障就在該級;對于各種復雜的電路，也可將各單元電路前后級斷開(kāi)，分別在各單元輸入端加入適當信號，檢查輸出端的輸出是否滿(mǎn)足設計要求。
3. 對比法：將存在問(wèn)題的電路參數與工作狀態(tài)和相同的正常電路中的參數(或理論分析和仿真分析的電流、電壓、波形等參數)進(jìn)行比對，判斷故障點(diǎn)，找出原因。
4. 部件替換法：用同型號的好器件替換可能存在故障的部件。
5. 加速暴露法：有時(shí)故障不明顯，或時(shí)有時(shí)無(wú)，或要較長(cháng)時(shí)間才能出現，可采用加速暴露法，如敲擊元件或電路板檢查接觸不良、虛焊等，用加熱的方法檢查熱穩定性差等等。
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