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1、开关电源电路-入门篇,-2013电子大赛培训曲靖师范学院 陶昌,一 定义,开关电源（Switching Power Supply）,电源的分类,（1）AC-DC（交流直流），又称离线式开关电源；（2）DC-DC（直流直流），又称模块电源；（3）DC-AC（直流交流），又称逆变电源；（4）AC-AC(交流-交流）。,EMI滤波,PFC,功率变换,AC,DC,离线式开关电源结构框图,开关电源电路实例,二 功率场效应管（MOSFET）,1MOSFET的结构及工作原理；,结论：MOS 管的漏极电流 ID 受控于栅源电压 UGS 和漏源电压UDS，MOS 管属于电压控制器件，通过门极电压来控制漏极电流的
2、，也就是通过门极电压来控制漏源导通情况。,2 MOS 管工作区域：,1.截止区：UGS UGS-UT,当UGS 不变时，ID 几乎不随UDS 的增加而变化，近似为常数。3.完全导通：UGS UT，一般大于8V，UDS 很小（RDS(on)很小，一般为毫欧级），ID 比较大。4.雪崩击穿区：UGS 继续增大到一定程度，超过了器件的最大承受能力，就 进入雪崩击穿区。在应用中要避免出现这种情况，否则造成器件的损坏。,MOS管的转移特性图,3 MOSFET的开关特性,MOS管的开关过程如图，Up 为驱动电源信号。开通时间ton=td+tr，关断时间 toff=ts+tf。MOS 管在静态时几乎不需要输
3、入电流，但在开关过程中需 要对输入电容充放电，仍需一定的驱动功率，而且开关频率越高，驱动损耗越 大。,5 MOS管的主要参数,(1)漏极-源极导通电阻 Rds（on）。典型门极-源极电压取10-15v。(2)跨导：g=dId/dVgs。(3)寄生电容：分别为Cgs、Cds、Cgd。输入电容充电、放电影响开关性能。Ciss=Cgs+Cgd Coss=Cds+Cgd Crss=Cgd(4)最大漏极直流电流 Id：MOSFET完全导通时，通过漏源极间的最大直流电流。(5)漏源电压UDS：MOSFET截止时，漏极和源极能承受的最大电压。(6)门极源极电压UGS：加在门源极之间的电压不能超过它的最大值UGS。实际应用典型值UGS 为12V左右。,6 MOS管的门极驱动电路,1)直接驱动,2)互补三极管驱动（图腾柱）,MOS管的门极驱动电路,3)耦合驱动,MOS管的保护电路,
