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电子元器件的认识
开关电源(SPS)是由众多的元器件构成,因此,要了解开关电源的原理,学会看电路图.首先必须掌握元器件的主要性能,结构,工作原理,电路符号,参数标准方法和质量检测方法,下面将作逐一介绍.
一. 电阻器
电阻器简称电阻,英文Resistor
1. 电路符号和外形.

(a) (b) (c)
(a) 国外电阻器电路符号.(b)国内符号.(c)色环电阻外形
2. 电阻概念:
电阻具有阻碍电流的作用.公式R=U/I常用单位为欧姆(Ω),千欧(KΩ)
和兆欧(MΩ).
1MΩ=10 KΩ=10 Ω
3. 种类
电阻器的种类有:碳膜电阻,金属氧化膜电阻,绕线电阻,贴片电阻, 可调电阻,水泥电阻.
4. 性能参数
(1) 标称阻值与允许误差
(2) 额定功率:
指在特定(如温度等)条件下电阻器所能承受的最大功率,当超过此功率,电阻器会过热而烧坏.通用碳膜电阻Power Rating Curve (Figure 1)
(3) 电阻温度系数
(4). 工作温度范围
Carbon Film :-55℃----+155℃
Metal Film :-55℃----+155℃
Metal Oxide Film :-55℃----+200℃
Chip Film :-55℃----+125℃

5. 标注方法:
(1) 直标法
(2) 色标法
色标法是用色环或色点来表示电阻的标称阻值,误差.色环有四道环 和五道环两种.读色环时从电阻器离色环最进的一端读起,在色标法中,色标颜色表示数字如下:

颜色
黑
棕
红
橙
黄
绿
蓝
紫
灰
白
金
银
数字
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
-1
-2

四色环中,第一,二道色环表示标称阻值的有效值,第三道色环表示倍
数,第四道色环表示允许偏差,五色环中,前三道表示有效值,第四到为倍数,第五道为允许误差.精密电阻常用此法.
例1:有一电阻器,色环颜顺序为:棕,黑,橙,银,则阻值为:10X10 ±10%(Ω)
6. 误差代码
Tolerance
±1%
±2%
±2.5%
±3%
±5%
±10%
±20%
Symbols
F
G
H
I
J
K
M
7. 电阻的分类
(1). 碳膜电阻
(2). 金属膜电阻 （保险丝电阻）
(3). 金属氧化膜电阻
(4). 绕线电阻
(5). 保险丝
二:电容器 英文Capacitor
┼
1.电路符号

(a) (b)
(a),(b)分别表示为无极性,有极性的电容器的电路符号.
2.电容慨念
电容器是储存电荷的容器.电容器的容量C由下式决定:
C=Q/U=ΣS/4πd,单位法拉(F).
3.种类
电容器可分为:陶瓷电容,电解电容,安规电容,贴片电容,塑料电容.
4.主要性能参数
(1) 标准容量及允许偏差
(2) 额定电压
(3) 损耗系数DF值
DF=P耗/P总
P耗为充放电损耗功率, P总为充放电总能量.
(4) 温度系数
5标注方法
(1) 直标法
(2) 色标法:类似电阻器之色标法,三色环无偏差表示,单位PF
6. 多层陶瓷电容器电介质分类
NPO（COG）﹕一类电介质﹐电气性能最稳定﹐基本上不随温度﹐电压与时间的改变而改变﹐适用于对稳定性要求高的电路﹒
X7R(2X1) : 二类电介质﹐电气性能较稳定﹐在温度﹐电压与时间改变时性能变化并不显著﹐适用于隔直,偶合旁路与对容量稳定性要求不太高的全频鉴电路.由于X7R是一种强电介质,因而能造出容量比NPO介质更大的电容器.
Y5V(2F4) : 二类电介质,具有较高的介电常数,常用于生产比容较大的/标称容量较高的大容量电容器产品,但其容量稳定性较X7R差,容量/损耗对温度,电压等测试条件较敏感.
7. Plastic Film Capacitors
(1).Polystyrene Film Capacitor (聚苯乙烯膜電容器)
High precision of capacitance.
Low dissipation factor and low ESR.
High insulation resistance
High stability of capacitance and DF VS temperature and frequency.
(2) Polyester Film Capacitor (聚乙烯膜電容器)
High moisture resistance
Good solderability
Available on tape and reel for automatic insertion
ESR is minimized.
(3) Metallized Polyester Film Capacitor (金屬化聚乙烯膜電容器)
High moisture resistance.
Good solderability.
Non-inductive construction and sell-healing property.
(4) Polypropylene Film Capacitor (聚丙烯膜電容器)
Low dissipation factor and high insulation resistance.
High stability of capacitance and DF VS temperature and frequency.
Low equivalent series resistance.
Non-inductive construction
8. X電容
9. Y電容

三.电感器(英文Choke 即线圈)
1. 电路符号

(普通电感无极性)
2. 主要参数
(1) 电感量及允许偏差
(2) 品质因子(Q值)
感抗xL=WL=2πfL Q=2πfL/R Q即为品质因子
3. 种类
可分为固定电感器,带磁心电感线圈,可变电感器
四.半导体二极管 (英文 Diode)
DIODE
Test #

Description

1
VF
Forward voltage

2
IR
Reverse current leakage

3
BVR
Breakdown voltage

1. 电路符号
┼
▔

2. 单向导电性
二极管只能一个方向流过电流,即电能只能从它正极流向负极.在正常情况下,硅管的正向压降为0.6~0.7V,锗管0.2~0.3V,即二极管正向压降基本保持不变,当外加正向电压达到一定程度,二极管正向电流会很大,将烧坏二极管.当加在二极管上的反向电压小于一个临界值时,二极管的反向电流很小,即反向时二极管的内阻很大,相当于二极管截止.当二极管的反向电压大于临界值时,二极管会反向击穿.
3.结构
是由一个P型半导体和一个N型半导体构成,组成一个PN结,PN结具有单向导电性.
4.种类
(1)普通二极管 (2)发光二极管 (3)稳压二极管 (4)变容二极管 (6)肖特基二极管
5.主要参数
(1) 最大平均整流电流IF: 表征二极管所能流过的最大正向电流.在一
个周期内的平均电流值不能超过IF,否则二极管将会烧坏.
(2) 最大反向工作电压VR
(3) 反向电流IR:是在最大反向工作电压下的二极管反向电流值
(4) 工作频率:表示二极管在高频下的单向导电性能.
五.稳压二极管
ZENER
Test #

Description

1
VF
Forward voltage

2
BVZ
Minimum Zener voltage.(Use test #5)

3
BVZ
Maximum Zener voltage.(Use test #5)

4
IR
Reverse current leakage

5
BVZ
BVz with programmable soak

6
ZZ
1 KHz Zener Impedance(requires ZZ-1000 or Model 5310)

I

i

U
1.电路符号

(图一) (图二)

2.稳压原理
从(图二)稳压特性曲线可以看出,当稳压管反向击穿后,流过二极管的工作电流发生很大变化时,稳压二极管的电压降压V2基本不变,所以稳压管稳压就是利用二极管两端的电压能稳定不变.若加在稳压管上的反向电压小于反向击穿电压值,那么稳压管处于截止状态,即开路.
3. 主要参数
(1) 稳定电压
(2) 稳定电流:稳压管工作对参考电流值,电流小于该值,稳压效果会略差
些.
(3) 额定功率损耗
(4) 电压温度系数
(5) 动态电阻
六.半导体三极管(又称晶体三极管)
TRANSISTOR
Test #

Description

1
hFE
Forward-current transfer ratio

2
VBE
Base emitter voltage(see also Appendix F)

3
IEBO
Emitter to base cutoff current

4
VCESAT
Saturation voltage

5
ICBO
Collector to base cutoff current

6
ICEO
Collector to emiter cutoff current

ICER,
with base to emiter load,

ICEX,
reverse bias,or

ICES
short(see also Appendix F)

7
BVCEO
Breakdown voltage,collector to emitter,

BVCER
with base to emiter load,

BVCEX
reverse bias,or

BVCES
short(see also Appendix F)

8
BVCBO
Breakdown voltage,collector to base

9
BVEBO
Breakdown voltage,emitter to base

10
VBESAT
Base emitter saturation voltage

1.电路符号

IC
c
(a)NPN (b)PNP
cccc
cccc
2.结构 集电极
Ic
bccc
Ib
bccc
P=
N
bccc
Ib
bccc
N
eccc
P=

N

eccc
cccc
Ie
(a) NPN
eccc

Ie e
P=

(b) PNP
Ie

结构如上图.三极管是由三块半导体组成,构成两个PN结,即集电结和发射结,基结3个电极,分别是集电极,基极,发射极,管子中工作电流有集电极电流Ic,基极电流Ib,发射极电流Ie,Ie=Ib+Ic Ic=βIb, β为三极管电流放大倍数.
3.工作原理
ic c
E1
E1
Uc
Uc
Ub
Ub

E2
E2

uce
Ue
Ue

(1)NPN (2) PNP (3)共发射极输出特性曲线
(1) 放大区发射结正偏,集电结反偏,E1>E2,即 NPN型三极管Vc>Vb>Ve,
PNP型三极管 Vc发射结正向偏置时,三极管处于饱和区.
饱和压降UCE(sat),小功率硅管UCE(sat)≒0.3V,锗管UCE(sat)≒0.1V
4. 主要参数
(1) 共发射极直流电流放大系数β,即Hfe, β=IC/IB
(2) 共发射极交流电流放大系数β. β=ΔIC/ΔIB
(3) 集电极,基极反向饱和电流ICBO
(4) 集电极,发射极反向饱和电流ICEO,即穿透电流
(5) 集电极最大允许功耗PCM
(6) 集电极最大允许电流ICM
(7) 集电极,基极反向击穿电压U(BR)CBO
(8) 发射极,基极反向击穿电压U(BR)CBO
(9) 集电极,发射极反向击穿电压U(BR)CBO
七.可控硅(英文简称SCR,也叫晶闸管)
SCR
Test #

Description

1
IGT
Gate-trigger current

2
IGKO
Reverse gate current

5
VGT
Gate-trigger voltage

6
BVGKO
Reverse gaet breakdown voltage

7
IDRM
Forward Blocking current

8
IRRM
Reverse Blocking current

9
IL
Latching current

11
IH
Holding current(see also Appendix F)

13
VTM
Forward on voltage

15
VDRM
Forward blocking voltage

16
VRRM
Reverse blocking voltage

1. 电路符号
A K
阳极 G 控制极 阴极
2. 工作原理
(1) 在阳,阴极间加上一个正电压,再在控制极和阴极之间加上正电压,可控硅导通.
(2) 可控硅导通后,去掉控制极上的电压,可控硅仍然导通,所以控制极上的电压称为触发电压.
(3) 导通后,UAK=0.6~1.2V
(4) 要使导通的可控硅截止,得降低 UAK,同时阳极电流也下降,当阳极电流小于最小维持电流IH时,可控硅仍能截止.
3. 主要参数
(1)正向转折电压UB0,指在控制极开路,使可控硅导通所对应的峰值电压
(2)通态平均电压UF,约为0.6~1.2V
(3)擎住电流Ica­­­­­—由断态至通态的临界电流.
(4) 维持电流IH:从通态至断态的临界电流
(5) 控制极触发电压UG,一般1~5V
(6) 控制极触发电流一般为几十毫安至几百毫安.
八.变压器
变压器是变换电压的器件
1.电路符号
. .

L1 L2
(a)
(a) 图中是带铁芯(或磁芯)的变压器的符号,它有两组线圈L1,L2,其中L1为初级,L2为次级.圈中黑点表示线圈的同名端,它表明是同名端的两端上的信号相位是同样的.
1. 结构
构成变压器的部件一般有初级线圈,次级线圈.铁芯线圈骨架,外壳等组成.为了防潮,绝缘,坚固,有时还泡有几立水.铁芯是用来提供磁路的. 3.工作原理
当给初级通入交流电时,交流电流流过初级,初级要产生交变磁场,这一交变磁场的变化规律与输入初级的交流电变化规律一样.初级的交变磁场作用于次级线圈.次级线圈由磁励电,在次级两端便有感生电压,这样初级上的电压便传输到次级了.
4.主要参数
(1) 变匝比:变压器初级匝数为N1,次级匝数为N2,在初级上加信号电压为U1,次级上的电压为U2,则有下式成立:
U2/U1=N2/N1=N N为变压器的变压比
(2) 效率
是在额定负载时,输出功率与输入功率之比值,
即η=Po/Pi*100%
(3) 电压,电流的关系
若η=100%,则有P2=P1,式中:P2为输出功率,P1为输入功率.因此有:
U2/U1=I1/I2=N2/N1=N
九.光电藕合器 (英文 PHOTO COUPLE)
OPTOCOUPLER
Test #

(Requires Opto Adapter)
1
LCOFF
Collector to emitter dark current

2
LCBO
Collector to base dark current

3
BVCEO
Breakdown voltage,collector to emitter

4
BVCBO
Breakdown voltage,collector to base

5
HFE
Forward current transfer ratio,transistor

6
VCESAT
Saturation voltage,base driven

7
IR
Reverse current

8
VF
Forward voltage

9
CTR
Current transfer ratio,coupled

10
VSAT
Saturation voltage,coupled

光电藕合器主要由两个组件组成,一个发光二极管(LED),另一个是光
敏器件,它可以是光电池,光敏三极管,光敏单向可控硅等器件.
1. 电路符号

2. 工作原理
当有电流流过LED时,便产生一个光源,光的强度取决于激励电流的强度,此光源照射到封装在一起的光敏三极管上后,光敏三极管产生一个与LED正向电流成正比例,该比例称为CTR,即电流传输比.
IF
IC IC/IF=CTR
十.场效应管
JEFT
Test #

Description

1
VGSOFF
Gate to source cutoff voltage.

2
lDss
Zero gate voltage drain current.

3
BVDGO
Drain to gate breakdown voltage.

4
IGSS
Gate reverse current.

5
IDGO
Drain to gate leakage.

6
IDOFF
Drain cut-off current.

7
BVGSS
Gate to source breakdown voltage.

8
VDSON
Drain to source on-state voltage.

场效应管是一种由输入信号电压来控制其输出电流大小的半导体
三极管,是电压控制器件,输入电阻非常高.
场效应管分为:结型场效应管(JFET)和绝缘珊场效应管(IGFET)两
大类.
结型应管
一. 结型场效应管有N型和P型沟道两种,电路符号如下
d d 结型场效应管有三极:珊极
g g 源极
N型 s P型 s 漏极
二.工作原理
结型场效应管有两个PN结,在珊源极上加一定电压,在场效应管内部会形成一个导电沟道,当d,s极间加上一定电压时,电流就可以从沟道中流过,即通过 源电压来改变导电沟道电阻,实现对漏极电流的控制.
三.结型场效应管的主要参数
1. 夹断电压UDS(off),当UDS等于某一个定值(10v),使Id等于某一
个微小电流(如50uA)时, 源极间所加的UGS即为夹断电压.
UDS(off)一般为1~10V
2. 饱和漏极电流IDS:当UGS=0时,场效应管发生预夹断时的漏极电
流.
3.直流输入电阻RGS
4.低频跨导GM
5.漏源击穿电压U(BR)DS
6.珊源击穿电压U(BR)GS
7.最大耗散功率PDM
绝缘珊场效应管
MOSFET
Test #

Description

1
VGSTH
Threshold voltag

2
IDss
Zero gate voltage drain current.

lDSx
with gate to Source reverse bias.

3
BVDss
Drain to Source breakdown voltage.

4
VDSON
Drain to Source on-state voltage.

5
IGSSF
Gate to Source leakage current forward.

6
IGSSR
Gate to Source leakage current reverse.

7
VF
Diode forward voltage.

8
VGSF
Gate to Source voltage (forward)

required for specified In at specified Vos.

(see SISQ Appendix F)

9
VGSR
Gate to Source voltage (reverse)

required for specified ID at specified VDS.

(see also Appendix F)

10
VDSON
On-state drain current

11
VGSON
On-state gate voltage

一.结构和符号
它是由金属氧化物和半导体组成,故称为MOSFET,简称MOS管,其工作原理类似于结型场效应管.
符号和极性
g
d iD iD
+
-_

_____-
b
g b

-
+

s s
(1)增强型 NMOS (2)增强型 PMOS

B
iD iD
B
g
g
s
s

(3)耗尽型 NMOS (4)耗尽型PMOS
二.主要参数
1.漏源击穿电压BVDS
2.最大漏极电流IDMSX
3.阀值电压VGS (开启电压)
4.导通电阻RON
5.跨导(互导) (GM)
6.最高工作濒率
7.导通时间TON和关断时间
十一.集成电路 (英文 Integraed Circuit 缩写为IC)
集成电路按引脚分别为:单列集成电路,双列集成电路,园顶封装集成 电路,四列集成电路,反向分布集成电路.
下列介绍几种IC
(一).TL431 它是一个基准电压稳压器电路,电路符号如图:
阴极(K)
参考输入端®
(a) 阳极(A)
TL431内部结构如图(b),其内部有一个2.5V的基准电压,当UR>2.5时,
K,A极处于导通状态,当UR<2.5V时,K,A极截止.
+ K
R -
2.5V ref

A
(b)
(二).PWM开关电源的集成电路(IC)片
1.DNA1001DP
共16 Pin,各Pin功能如下:
1). CS 此脚做为电流模式控制,当此脚电压超过1.0V时,IC失去作用
2). GND 电源地
3).DRIVE 驱动MOSFET管的输出(方波输出)
4).VCC 电源
5).UREF +5V参考电压
6).RT/CT 此脚接RT到Pin5接CT到地,从而设定振荡频率与最大占空比.
7).FM 接电容到地,则会影响振荡频率,并且减少传导与辐射的电磁干
扰,街地则无此功能.
8).COMP 内部此脚接到电流比较器上,外部电路此脚一般接到光耦合器的
集电极端做回授之用.
9).SS 接一个电容到地.,可达到柔和起动功能.
10).FAULT 此脚电压超过2.5V,则IC失去作用,一般此脚作保护作用.
11).BROWN OUT 此脚用来感应BULK CAPACTIOR上电压,若电压小于2.5V
则IC失去作用.
12).REX 此脚接一个电阻到地,用来作为电流产生器.
13)ADC 此脚用来限制占空比,当此脚电压高于2.5V时,占空比控比例开
始减少.当V=1.5V时,占空比减少到最大占空比的65%.
14).POCP 接一个电容到地,将提供OCP功能,当此脚有一连串1.2V臃冲
时,此IC失去功能.
15)CSLOPE 此脚为振荡电路做电压补偿.
160. GND 信号地.
2.UC3842
(1)UC3842有8个Pin,其各Pin功能如下:
1).内部误差放大器输出端
2).反馈电压输入端
3).电压供电端,当该脚电压超过1V时,6脚无臃冲输出
4).接KT,CT产生f=1/RTG的振荡信号
5).GND
6).Drive,驱动臃冲输出
7).Vcc
8).+5v参考电压,由IC的内部产生
(2)使UC3842输出端关闭的方法有三:
1).关掉Vcc
2).将3脚电压升至1V以上
3).将1脚电压降至1V以下
UC3843的7脚为电压输入端,其激活电压范围为16V~34V,若电源起动时Vcc<16V,则8脚无+5V基准电压.
3.TL494
TL494有16Pin,各Pin功能如下:
1)采样电压
2)从14脚分压得2.5V标准电压
3)接阻容电路,作消振校正用
4)死区时间控制输入端,该脚电平升高,死区时间达到最大,使IC输出驱
动脉冲最窄
5) CT
6)RT
7)GND
8)Drire 驱动脉冲输出
9)Drire 驱动脉冲输出
10)Drire 驱动脉冲输出
11) Drire 驱动脉冲输出
12)Vcc
13)输出方式控制,该脚接地,内部触器发失去作用
14)+5v参考电压
15)同相端
16)反相端
17)16Pin通常作回授用
(三)UC3854AN
UC3854是功率因子校正器(PFC)的集成电路,它有16个Pin,其各脚功能如下:
1) GND 接地端
2) PKLMT 峰值限制端,接电流检测电阻的电压负端,当电流峰值过高时,
电路将被关闭.
3)CAOUT 电流放大器CA输出端
4)ISENSE 电刘检测端,内部接CA输入负端,外部经电阻接电流检测电组
的电压正端
5)Mult Out 乘法器输出端,即电流检测另一端,内部接乘法/除法器输出端
和CA输入正端,外端经电阻接电流检测电阻的电压负端 6)JAC 输入电流端,内部接乘法/除法器输入端,外部经电阻接整流输
入电压的正端
7)UA Out 电压放大器UA输出端,内部接乘法/除法器 输入端,外部接RC
反馈网络.
8)URMS 有效值电源电压端,内部经平方器接乘法/除法器输入端,起前馈
作用,URMS的数值范围为1.5~4.77v
9)REF 基准电压端,产生7.5V基准电压
10)ENA 起动端,通过逻辑电路控制基准电压,振荡器,软起动等
11)USENSE 输出电压检测端,接电压放大器UA的输入负端
12)RSET 外接电阻RSET端,控制振荡器充电电流及限制乘法/除法器最
大输出
13)SS 软起动端
14)CT 外接电容CT端,CT为振荡器定时电容,使产生振荡频率为
f=1.25/RSET*CT
15)Vcc 集成电路的供电电压Vcc,额定值22V
16)GTDRV 门极驱动端,通过电阻接功率MOS开关管门极,该端电位钳在15V
(四)DNA 1002 CP
共16Pin,该IC有OUP,UVP功能,其各Pin功能如下:
1)LATCH 当过电压欠电压时,此脚为高电平,此脚为低电平表示输出正
常.
2)COM 信号地
3)PG 正常工作时此脚为高电平PG信号输出.
4)TDON 接个电容到地,产生PG延时.
5)REMOTE REMOTE ON/OFF端,为低则ON,为高则Pin1高
6)TDOFF 接个电容到地,起到延迟关机作用,产生PF
7)DUV 接个电容到地,这样在电容充电电压小于2.5V参考电压时,不
做欠电压检测,而当充电电压大于2.5V参考电压时,欠电压检
测恢复.
8)BSENSE 在IC内部,此Pin是电压供应比较器的同相输入,当此Pin电
压低于2.5v时,则Pin3与Pin7会变低.
9)V5 检测+5V的过电压与欠电压,其UUP点4.0~4.24V,OVP点为
6.0~6.39V
10)V12 检测+12V的过电压与欠电压,其UUP点为9.4~9.99V,OVP点为
14.45~15.35V
11)V-12 检测-12V的过电压与欠电压,此脚接参考电压,失去此功能
12)V3.3 检测3.3V的过电压与欠电压,此脚接Vcc,则失去此功能,其
UUP点为1.09~1.16V,OVP点为1.43~1.52V
13)V-5 检测-5V的过电压与欠电压,此脚接参考电压,则失去此功能
14)RCRNT 接个电阻到地,从而产生内部恒流
15)VREF 2.5V参考电压输出
16)Vcc IC电源