目前,西門子開關(guān)電源以小型、輕量和高效率的特點被廣泛應(yīng)用幾乎所有的電子設(shè)備,是當今電子信息產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展不可缺少的一種電源方式。
設(shè)計開關(guān)電源并不是如想象中那么簡單,特別是對剛接觸開關(guān)電源研發(fā)的童鞋來說,他的外圍電路就很負責,其中使用的元器件種類繁多,性能各異。要想設(shè)計出性能高的開關(guān)電源就必須弄懂弄通開關(guān)電源中各元器件的類型及主要功能。
本文將結(jié)出這部分知識。 開關(guān)電源外圍電路中使用的元器件種類繁多,性能各異,大致可分為通用元器件、特種元器件兩大類。開關(guān)電源中通用元器件的類型及主要功能如下:
一、 電阻器:
1. 取樣電阻—構(gòu)成輸出電壓的取樣電路,將取樣電壓送至反饋電路。
2. 均壓電阻—在開關(guān)電源的對稱直流輸入電路中起到均壓作用,亦稱平衡電阻。
3. 分壓電阻—構(gòu)成電阻分壓器。
4. 泄放電阻—斷電時可將電磁干擾(EMI)濾波器中電容器存儲的電荷泄放掉。
5. 限流電阻—起限流保護作用,如用作穩(wěn)壓管、光耦合器及輸入濾波電容的限流電阻。
6. 電流檢測電阻—與過電流保護電路配套使用,用于限制開關(guān)電源的輸出電流極限。
7. 分流電阻—給電流提供旁路。
8. 負載電阻—開關(guān)電源的負載電阻(含等效負載電阻)。
9. 小負載電阻—為維持開關(guān)電源正常工作所需要的小負載電阻,可避免因負載開路而導致輸出電壓過高。
10. 假負載—在測試開關(guān)電源性能指標時臨時接的負載(如電阻絲、水泥電阻)。
11. 濾波電阻—用作LC型濾波器、RC型濾波器、π型濾波器中的濾波電阻。
12. 偏置電阻—給開關(guān)電源的控制端提供偏壓,或用來穩(wěn)定晶體管的工作點。
13. 保護電阻—常用于RC型吸收回路或VD、R、C型鉗位保護電路中。
14. 頻率補償電阻—例如構(gòu)成誤差放大器的RC型頻率補償網(wǎng)絡(luò)。
15. 阻尼電阻—防止電路中出現(xiàn)諧振。
二、 電容器:
1. 濾波電容—構(gòu)成輸入濾波器、輸出濾波器等。
2. 耦合電容—亦稱隔直電容,其作用時隔斷直流信號,只讓交流信號通過。3. 退藕電容—例如電源退藕電容,可防止產(chǎn)生自激振蕩。4. 軟啟動電容—構(gòu)成軟啟動電路,在軟啟動過程中使輸出電壓和輸出電流緩慢地建立起來。
5. 補償電容—構(gòu)成RC型頻率補償網(wǎng)絡(luò)。6. 加速電容—用于提高晶體管的開關(guān)速度。7. 振蕩電容—可構(gòu)成RC型、LC型振蕩器。8. 微分電容—構(gòu)成微分電路,獲得尖脈沖。9. 自舉電容—用于提升輸入級的電源電壓,亦可構(gòu)成電壓前饋電路。10. 延時電容—與電阻構(gòu)成RC型延時電路。
11. 儲能電容—例如極性反轉(zhuǎn)式DC/DC變換器中的泵電容。12. 移相電容—構(gòu)成移相電路。13. 倍壓電容—與二極管構(gòu)成倍壓整流電路。14. 消噪電容—用于濾除電路中的噪聲干擾。
15. 中和電容—消除放大器的自激振蕩。16. 抑制干擾的電容器—在EMI濾波器中,可分別濾除串模和共模干擾。17. 安全電容—含X電容和Y電容。
18. X電容—能濾除由一次繞組、二次繞組耦合電容器產(chǎn)生的共模干擾,可為從一次側(cè)耦合到二次側(cè)的干擾電流提供回流路徑,防止該電流通過二次側(cè)耦合到大地。19. Y電容—能濾除電網(wǎng)之間串模干擾,常用于EMI濾波器中。
三、 電感器:
1. 濾波電感—構(gòu)成LC型濾波器。
2. 儲能電感—常用于降壓式或升壓式DC/DC變換器電路中。3. 振蕩電感—構(gòu)成LC型振蕩器。4. 共模電感—亦稱共模扼流圈,常用于EMI濾波器中,對共模干擾起到抑制作用。5. 串模電感—亦稱串模扼流圈,它采用單繞組結(jié)構(gòu),一般串聯(lián)在開關(guān)電源的輸入電路中。6. 頻率補償電感—構(gòu)成LC型、LCR型頻率補償網(wǎng)絡(luò)。
四、 變壓器:
1. 工頻變壓器—對交流電源進行變壓與隔離,再經(jīng)過整流濾波后給DC/DC變換器(即開關(guān)穩(wěn)壓器)供電。
2. 高頻變壓器—對高頻電源進行儲能、變壓和隔離,適用于無工頻變壓器的開關(guān)電源中。
五、 二極管:
1. 整流二極管—低頻整流、高頻整流。
2. 續(xù)流二極管—常用于降壓式DC/DC變換器中;若在繼電器、電機等的繞組兩端并聯(lián)續(xù)流二極管,即可為反電動勢提供泄放回路,避免損壞驅(qū)動管。3. 鉗位二極管—構(gòu)成VD、R、C型鉗位電路,吸收尖峰電壓,對MOSFET功率場效應(yīng)管起保護作用。4. 阻塞二極管—鉗位保護電路中的二極管,亦稱為阻尼二極管。5. 保護二極管—用于半波整流電路中,在負半周時給交流電提供回路。6. 隔離二極管—可實現(xiàn)信號隔離。7. 抗飽和二極管—將二極管串聯(lián)在功率開關(guān)管的基極上,可降低功率開關(guān)管的飽和深度,提高關(guān)斷速度。
六、 整流橋
將交流電壓變?yōu)槊}動直流電壓,送至濾波器。整流橋可由四只整流二極管構(gòu)成,亦可采用成品整流橋。
七、 穩(wěn)壓管
構(gòu)成簡易穩(wěn)壓電路;接在開關(guān)電源的輸出端,用來穩(wěn)定空載時的輸出電壓;由穩(wěn)壓管、快恢復二極管和阻容元件構(gòu)成一次側(cè)鉗位保護電路;構(gòu)成過電壓保護電路。
八、 晶體管
用作PWM調(diào)制器的功率開關(guān)管;構(gòu)成恒壓/恒流輸出式開關(guān)電源的電壓控制和電流控制環(huán)路;構(gòu)成截劉輸出型開關(guān)電源的截流控制環(huán);構(gòu)成開關(guān)穩(wěn)壓器的通/斷控制、欠電壓、過電壓保護、過電流保護等電路。
九、 場效應(yīng)晶體管
MOSFET用作PWM調(diào)制器或開關(guān)穩(wěn)壓控制器的功率開關(guān)管。
十、 運算放大器
構(gòu)成外部誤差放大器、電壓控制環(huán)和電流控制環(huán)等。
S7-300全系列 CPU選型表
S7-300C緊湊型CPU選型表 |
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CPU系列號 |
產(chǎn)品圖片 |
描述 |
選型型號 |
CPU 312C |
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緊湊型CPU,16kB RAM,24VDC電源,內(nèi)置10DI/6DO,帶集能,MPI;包括插槽號標簽和2把鑰匙;CPU運行需要MMC |
6ES7 312-5BD01-0AB0 |
CPU 313C |
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緊湊型CPU,32kB RAM,24VDC電源,內(nèi)置24DI/16DO以及4AI/2AO,MPI;CPU運行需要MMC |
6ES7 313-5BE01-0AB0 |
CPU 313C-2 PtP |
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緊湊型CPU,32kB RAM,24VDC電源,內(nèi)置16DI/16DO,帶集能,MPI,RS422/485接口;CPU運行需要MMC |
6ES7 313-6BE01-0AB0 |
CPU 313C-2 DP |
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緊湊型CPU,32kB RAM,24VDC電源,內(nèi)置16DI/16DO,帶集能,MPI,PROFIBUS DP主/從接口;CPU運行需要MMC |
6ES7 313-6CE01-0AB0 |
CPU 314C-2 PtP |
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緊湊型CPU,48kB RAM,24VDC電源,內(nèi)置24DI/16DO/4AI/2AO,帶集能,MPI,RS422/485接口;CPU運行需要MMC |
6ES7 314-6BF01-0AB0 |
CPU 314C-2 DP |
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緊湊型CPU,48kB RAM,24VDC電源,內(nèi)置24DI/16DO/4AI/2AO,帶集能,MPI,PROFIBUS DP主/從接口;CPU運行需要MMC |
6ES7 314-6CF01-0AB0 |
S7-300通用型CPU選型型號表 |
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CPU系列號 |
產(chǎn)品圖片 |
描述 |
選型型號 |
CPU 312 |
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16 kB RAM,24VDC電源,MPI; CPU運行需要MMC |
6ES7 312-1AD10-0AB0 |
CPU 314 |
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48 kB RAM,24VDC電源,MPI; CPU運行需要MMC |
6ES7 314-1AF10-0AB0 |
CPU 315-2DP |
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128 kB RAM,24VDC電源,MPI, CPU運行需要MMC |
6ES7 315-2AG10-0AB0 |
CPU 315-2PN/DP |
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128 kB RAM,24VDC電源,MPI/PROFIBUS DP主/從組合接口;以太網(wǎng)/PROFINET接口;
CPU運行需要MMC
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6ES7315-2EG10-0AB0 |
CPU 317-2DP |
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512 kB RAM,24VDC電源,MPI,PROFIBUS-DP主/從接口; CPU運行需要MMC |
6ES7 317-2AJ10-0AB0 |
CPU 317-2PN/DP |
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512 kB RAM,24VDC電源,MPI/PROFIBUS-DP主/從組合接口;以太網(wǎng)/PROFINET接口;
CPU運行需要MMC |
6ES7 317-2EJ10-0AB0 |
CPU 318-2DP |
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512 kB RAM,24VDC電源, PROFIBUS-DP主/從接口,MPI,存儲卡插槽,后備電池保護外殼; 包括插槽號標簽和2 把鑰匙 |
6ES7 318-2AJ00-0AB0 |
S7-300F CPU選型型號表 |
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CPU系列號 |
產(chǎn)品圖片 |
描述 |
選型型號 |
CPU 315F-2 DP |
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SIMATIC S7-300F CPU;128kB RAM,24VDC電源,MPI,PROFIBUS DP 主/從接口;包括插槽號標簽和2把鑰匙 |
6ES7 315-6FF01-0AB0 |
CPU 317F-2 DP |
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512 kB RAM,24VDC電源,MPI, PROFIBUS-DP主/從接口;需要MMC |
6ES7 317-6FF00-0AB0 |
S7-300T CPU選型型號表 |
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CPU系列號 |
產(chǎn)品圖片 |
描述 |
選型型號 |
CPU 315T-2DP | 6ES7315-6TG | ||
CPU 317T-2DP |
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512 kB RAM,24 VDC電源,MPI,PROFIBUS-DP主/從接口,PROFIBUS DP(DRIVE) 接口;帶技術(shù)/運動控制功能;需要MMC | 6ES7 317-6TJ10-0AB0 |
S7-300 SIPLUS CPU選型表 |
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CPU系列號 |
產(chǎn)品圖片 |
描述 |
選型型號 |
SIPLUS CPU 312C |
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緊湊型CPU,16 kB RAM,24 V DC 電源, 內(nèi)置10 DI/6 DO,帶集能,MPI ; 包括插槽號標簽和2 把鑰匙;需要MMC( 擴展溫度范圍和特殊介質(zhì)負載) |
6AG1 312-5BD01-2AB0 |
SIPLUS CPU 313C |
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緊湊型CPU,32kB RAM,24VDC 電源,內(nèi)置24DI/16DO/4AI/2AO,帶集能,MPI;需要MMC( 擴展溫度范圍和特殊介質(zhì)負載) |
6AG1 313-5BE01-2AB0 |
SIPLUS CPU 314 |
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48 kB RAM,24VDC電源,MPI; 需要MMC( 擴展溫度范圍和特殊介質(zhì)負載) |
6AG1 314-1AF10-2AB0 |
SIPLUS CPU 315-2 DP |
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128 kB RAM,24VDC電源,MPI, PROFIBUS DP主/從接口;需要 MMC( 擴展溫度范圍和特殊介質(zhì)負載) |
6AG1 315-2AG10-2AB0 |
CPU有關(guān)附件選型表 |
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系列號 |
產(chǎn)品圖片 |
描述 |
選型型號 |
微存儲卡 |
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64 kB微存儲卡 | 6ES7 953-8LF11-0AA0 |
128 kB微存儲卡 | 6ES7 953-8LG11-0AA0 | ||
512 kB微存儲卡 | 6ES7 953-8LJ11-0AA0 | ||
2 MB微存儲卡 | 6ES7 953-8LL11-0AA0 | ||
4 MB微存儲卡 | 6ES7 953-8LM11-0AA0 | ||
8 MB微存儲卡 | 6ES7 953-8LP11-0AA0 | ||
MPI 電纜 |
用于通過MPI 連接SIMATIC S7 和 PG ;長度5m |
6ES7 901-0BF00-0AA0 | |
前連接器,用于緊湊型 CPU | 40 針,螺釘型前連接器 | 6ES7 392-1AM00-0AA0 | |
40 針,彈簧型前連接器 |
6ES7 392-1BM01-0AA0 |
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