高性能電阻器在電源設(shè)計(jì)中的用途分析

摘 要 本文主要針對(duì)高性能電阻器在電源設(shè)計(jì)中的幾種用途展開(kāi)深入分析，旨在通過(guò)規(guī)范高性能電阻器的使用原則，提高其的電氣性能，以期可以進(jìn)一步加強(qiáng)高性能電阻器在電源設(shè)計(jì)中的應(yīng)用價(jià)值，僅供參考。

關(guān)鍵詞 高性能電阻器;電源設(shè)計(jì);用途分析1 高性能電阻器在線性穩(wěn)壓器中的實(shí)際應(yīng)用

若想明確高性能電阻器在線性穩(wěn)壓器中的實(shí)際應(yīng)用，必須事先明確其電源涉及的工作原理。目前，多數(shù)工程師都會(huì)選擇利用齊納二極管作為負(fù)載的方法設(shè)計(jì)電路，以期滿足電路系統(tǒng)的恒壓需求[1]。如下圖所示：

在此電路圖當(dāng)中，R1通常被用于提供最小電流當(dāng)中，目的在于確保齊納二極管始終保持恒定擊穿狀態(tài)，提供安全、有效的負(fù)載電流。一般來(lái)說(shuō)，這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較適用于功率較低或者供電電壓相對(duì)較為穩(wěn)定的電力系統(tǒng)當(dāng)中。值得注意的是，一旦負(fù)載電流突然降低或者兩端電源電壓異常升高，那么則表示當(dāng)前電路系統(tǒng)已經(jīng)超出齊納二極管的額定功耗數(shù)值。面對(duì)這種突發(fā)情況，介于電路中電阻較容易選擇，那么只要選擇額定功率符合齊納二極管額定功率要求的電阻就可。

除此之外，對(duì)于供電電壓或者負(fù)載存在變動(dòng)情況的電源設(shè)施而言，可以采取一種串聯(lián)設(shè)計(jì)方法滿足負(fù)載電流穩(wěn)定、安全的要求，并盡量將電壓輸出降低到預(yù)期規(guī)定的范圍當(dāng)中（具體如圖二）。圖二設(shè)計(jì)方法一般多以IC或者LDO穩(wěn)壓器實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載電源的調(diào)節(jié)作用。并且R1與R2所組成的分壓器通常可以有效感測(cè)并設(shè)置電壓輸出數(shù)值。對(duì)于分壓器的安置位置而言，如果電路具備固定輸出功能，則分壓器可以安置在內(nèi)部，反之，安置在外部，并設(shè)1-2個(gè)電阻。

有一點(diǎn)必須嚴(yán)格注意，在選擇電阻值時(shí)，首要考量的問(wèn)題應(yīng)該是精度問(wèn)題。如果比較器電路存在高增益或者高輸入阻抗問(wèn)題，那么我們可以利用圖一中的公式方法獲得相關(guān)數(shù)值，并計(jì)算出R1最大值與R2最小值。并在此基礎(chǔ)上，選擇R2最大值與R1最小值。最后，根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果基本上可以獲得與期望輸出的最大電壓偏差數(shù)值。

2 高性能電阻器在開(kāi)關(guān)電源中的實(shí)際應(yīng)用

一般來(lái)說(shuō)，串聯(lián)連接的傳輸器件與負(fù)載通常會(huì)消耗掉大量能量，因此導(dǎo)致線性電源可能效率要比預(yù)期偏低很多。可以說(shuō)，隨著負(fù)載上壓降的不斷增加，電路所呈現(xiàn)出的效率情況將會(huì)明顯降低。為提高電路運(yùn)行效率，設(shè)計(jì)人員常常會(huì)以電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為主要優(yōu)化手段。其中，開(kāi)關(guān)電源可以采用未經(jīng)調(diào)節(jié)的輸入直流電壓，并以高頻率方式實(shí)現(xiàn)來(lái)回切換要求。

3 高性能電阻器在電源設(shè)計(jì)中的其他應(yīng)用

放電電阻器通常用于電容器放電過(guò)程當(dāng)中。一般來(lái)說(shuō)，放電電阻器多與負(fù)載并聯(lián)，并且在AD-DC與DC-DC轉(zhuǎn)換器之間分別保持放電功能，具體作用在平滑電容器與儲(chǔ)能電容器之中。待電源關(guān)閉之后，電容器將會(huì)始終維持充電狀態(tài)。此時(shí)，電容器的充電狀態(tài)很容易對(duì)用戶造成人身傷害，因此必須實(shí)行放電處理工作。當(dāng)進(jìn)行這項(xiàng)設(shè)計(jì)工作時(shí)，我們必須需要權(quán)衡以下兩方面內(nèi)容，以期卻把好高性能電阻器得以發(fā)揮出預(yù)期的效果。

一方面，所選擇的電阻器必須具備較高的阻值，防止電路耗電過(guò)程造成嚴(yán)重?fù)p壞。另一方面，為滿足電容器快速放電要求，所選擇的電阻器的阻值必須滿足規(guī)范要求，不可以過(guò)于偏高。需要注意的是，浪涌限制電阻器通常可以在AC-DC電源初次接通時(shí)，實(shí)現(xiàn)與交流電源線串聯(lián)的要求。針對(duì)電源功率較高的問(wèn)題，一般會(huì)優(yōu)先選擇負(fù)溫度系數(shù)電阻器（NTC）解決上述問(wèn)題。但是這類電阻的阻值往往會(huì)隨著自身持續(xù)發(fā)熱而出阻值下降現(xiàn)象。

平衡電阻器一般在對(duì)多個(gè)電源實(shí)行負(fù)載電流調(diào)制管理時(shí)，與普通大功率電源相比，并聯(lián)設(shè)置多會(huì)以DC-DC轉(zhuǎn)換器為首選設(shè)備，實(shí)現(xiàn)調(diào)制與轉(zhuǎn)換要求。在設(shè)計(jì)此類電路時(shí)，切不可單純地將輸出端連接到一起，最好采取統(tǒng)一方法實(shí)現(xiàn)對(duì)平均分擔(dān)負(fù)載的合理應(yīng)用。在此種情況下，建議儲(chǔ)能電容器最好與直流電源實(shí)現(xiàn)串聯(lián)輸出要求。目的在于防止電容器電阻出現(xiàn)運(yùn)行異常等問(wèn)題，最大限度地確保電路運(yùn)行安全。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，幾乎所有的電源設(shè)計(jì)在面對(duì)電阻選擇工作時(shí)，需要著重考慮優(yōu)先級(jí)與性能要求，如是否具備處理高電壓、大電流的能力以及是否具備低容差條件的功能。唯有掌握好上述條件之后，我們才能夠?qū)㈦娮杵鳒?zhǔn)確、安全地應(yīng)用于電源設(shè)計(jì)當(dāng)中。需要注意的是，在選擇高性能電阻器的過(guò)程中，我們必須顧慮到電阻特定屬性問(wèn)題，如浪涌抑制能力或者負(fù)TCR等問(wèn)題，以防對(duì)電源設(shè)計(jì)效果以及電力設(shè)備后續(xù)應(yīng)用造成不良影響。

參考文獻(xiàn)

[1] 佚名.高性能電阻器在電源設(shè)計(jì)中的幾種用途[J].電子元器件與信息技術(shù)，2018，2（04）：83-85.

作者簡(jiǎn)歷

楊萬(wàn)強(qiáng)（1982-），男，河北邯鄲人;畢業(yè)院校：河北工業(yè)大學(xué)，學(xué)歷：碩士研究生，工程師，現(xiàn)就職單位：中航航空電子有限公司，研究方向：自動(dòng)化控制，質(zhì)量管理。