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电阻器在电源设计中的其它用途

发布时间:2018/5/9    访问人数:226次

放电电阻器主要用于对电路中的电容器进行放电。它们与负载并联,在AC-DC和DC-DC转换器中分别用于对平滑电容器和储能电容器进行放电。电源关闭后,电容器保持充电状态,有可能对用户造成伤害,因此需要放电。当为这项任务选择电阻时,需要权衡两点:它们应具有足够高的阻值,以便当电路工作时耗电很少;为给电容器快速放电,其阻值又要足够低。

浪涌限制电阻器可以限制AC-DC电源在初次接通并且储能电容器充电时可能引起的浪涌电流量。这些电阻通常阻值很低,并且与交流电源线串联。对于更高功率的电源,通常使用负温度系数(NTC)电阻器来达到这一目的。这些电阻的阻值随自身发热而下降。使用此类电阻器的一个缺点是在工作期间温度必须保持恒定以确保维持为低阻值。第三种方案是使用脉阻(pulse-resistant)电阻器,这些电阻器的功率通常以焦耳为单位。它能比采用瓦为单位的正常持续功率标度更好地表述其功能。

平衡电阻器用于在使用多个电源时调制负载电流。通常,与使用单个高功率大电源相比,并联设置使用多个DC-DC转换器可以更便宜、更节能、更紧凑。在设计此类电路时,不能简单地将输出连接在一起,必须采用一个方法来确保平均分担负载。图3显示RSHARE电阻填平了转换器输出之间的余差。

高性能电阻器在电源设计中的几种用途

图3:平衡电阻在DC-DC转换器之间分担负载。

这种负载分担方法也用于其它类型的电源设计,特别是那些使用功率晶体管的设计。并联多个晶体管为负载供电,负载分配电阻在串联中使用。

另一种需要平衡的场合如图4所示。在这种情况下,储能电容器与直流电源输出串联。电解电容器的漏电流起的作用类似于跟电容器并联的电阻,如图中的RL1和RL2。这些阻值可能会有相当大的变化,并且由于它们在整个输出端起分压器的作用,可能会导致电容器两端的压差超过电容器额定值。匹配的电阻器RB1和RB2抵消了这种效应。

高性能电阻器在电源设计中的几种用途

图4:平衡电阻器确保输出电容器两端的电压相等。

高压分压器用于向调节电路提供反馈。这些电阻器通常还有其它次要作用,例如监测除颤器中的高压电源,以及为储能电容器充电并在期望的充电电平下关断电源。

高电流检测用于测量供电电流。这种测量方法采用分流电流表原理,需要串联一个低值电阻,并测量其上的压降以计算电流大小。此类电路设计必须综合考虑电阻的选择,一方面要求低阻值以最大限度地减少发热和功耗,另一方面又要求高阻抗以便于测量。

总结

几乎所有电源设计中的电阻选择都有不同的特性优先级和性能要求,包括需要能够处理高电压、大电流和高功率的电阻器,以及需要低容差的电阻器。通常还需要电阻具有特定的属性,如浪涌抑制能力或负TCR等。
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