AC/DC轉換器
關注創建者：匿名 創建時間：2022-01-12
AC/DC轉換器的實例教程
來源：Rohm
首先，我們過一下AC（交流）和DC（直流）的概念。
何謂AC
Alternating Current（交流）的首字母縮寫。
AC是大小和極性（方向）隨時間呈周期性變化的電流。
電流極性在1秒內的變化次數被稱為頻率，以Hz為單位表示。
何謂DC
Direct Current（直流）的首字母縮寫。
DC是極性（方向）不隨時間變化的電流。
①流動極性（方向）和大小皆不隨時間變化的電流通常被稱為DC。
②流動極性不隨時間變化，但大小隨時間變化的電流也是DC，
通常被稱為紋波電流 (Ripple current)。
一、AC/DC轉換器
何謂AC/DC轉換器？
AC/DC轉換器是指將AC（交流電壓）轉換成DC（直流電壓）的元件。
為什么需要AC/DC轉換器？
那是因為家庭住宅和樓房接收到的電壓是100V或200V的AC電壓。
然而大家大部分使用的電器是在5V或3.3V的DC電壓下工作的。
也就是說，如果不把AC電壓轉換成DC電壓，電器就不能工作。
其中也有電機、燈泡等可以用交流電壓驅動的產品，但電機與微控制器的控制電路連在一起，燈泡也變成節能LED，因此有必要進行ACDC轉換。
為什么傳輸的是AC電壓？
可能有人會認為“既然電器使用的是DC，那為什么不一開始就傳輸DC？”
總所周知，電力來自水力發電站、火力發電站、核電站等。這些發電站位于山區或沿海等地區，從這些地區傳輸到市區，AC電壓更有優勢。
簡而言之，通過以高電壓、低電流方式傳輸AC電壓，可以減少傳輸損耗（能量損耗）。
展開 首先，我們過一下AC（交流）和DC（直流）的概念、。
何謂AC
Alternating Current（交流）的首字母縮寫。
AC是大小和極性（方向）隨時間呈周期性變化的電流。
電流極性在1秒內的變化次數被稱為頻率，以Hz為單位表示。
何謂DC
Direct Current（直流）的首字母縮寫。
DC是極性（方向）不隨時間變化的電流。
①流動極性（方向）和大小皆不隨時間變化的電流通常被稱為DC。
②流動極性不隨時間變化，但大小隨時間變化的電流也是DC，
通常被稱為紋波電流 (Ripple current)。
一、AC/DC轉換器
何謂AC/DC轉換器？
AC/DC轉換器是指將AC（交流電壓）轉換成DC（直流電壓）的元件。
為什么需要AC/DC轉換器？
那是因為家庭住宅和樓房接收到的電壓是100V或200V的AC電壓。
然而大家大部分使用的電器是在5V或3.3V的DC電壓下工作的。
也就是說，如果不把AC電壓轉換成DC電壓，電器就不能工作。
其中也有電機、燈泡等可以用交流電壓驅動的產品，但電機與微控制器的控制電路連在一起，燈泡也變成節能LED，因此有必要進行ACDC轉換。
為什么傳輸的是AC電壓？
可能有人會認為“既然電器使用的是DC，那為什么不一開始就傳輸DC？”
展開 關鍵要點：
? 在升壓型DC/DC轉換器的PCB布局中，AGND和PGND需要分離。
? 原則上，升壓型DC/DC轉換器的PCB布局中的PGND配置在頂層而無需分隔。
? 在升壓型DC/DC轉換器的PCB布局中，如果分隔PGND而經由過孔在背面連接，則受過孔電阻和電感的影響，損耗和噪聲將會增加。
? 在升壓型DC/DC轉換器的PCB布局中，多層電路板在內層或背面配置接地層時，需要注意與高頻開關噪聲較多的輸入端和二極管PGND之間的連接。
? 在升壓型DC/DC轉換器的PCB布局中，頂層PGND與內層PGND的連接，要通過多個過孔連接，以降低阻抗，減少直流損耗。
? 在升壓型DC/DC轉換器的PCB布局中，公共接地或信號接地與PGND的連接要在高頻開關噪聲較少的輸出電容器附近的PGND進行，不可在噪聲較多的輸入端或二極管附近的PGN連接。
—— The End ——
展開 圖1 – CCM 運行
圖2 – DCM 運行
當 KRF = 2 時，轉換器被認為處于臨界導通模式 (CrCM) 或邊界導通模式 (BCM)。在這種模式下，電感電流在周期結束時達到零，正如 MOSFET 會在下一周期開始時導通。對于需要一定范圍輸入電壓 ( VIN）的應用，固定頻率轉換器通常在設計上能夠在最大負載的情況下在指定 VIN 范圍內，以所需要的單一導通模式 (CCM 或 DCM) 工作。隨著負載減少，CCM 轉換器最終將進入 DCM 工作。在給定 VIN 下，使導通模式發生變化的負載就是臨界負載（ICRIT）。在給定 VIN 下，引發 CrCM / BCM 的電感值被稱為臨界電感（LCRIT），通常發生于最大負載的情況下。
紋波電流與 VIN
眾所周知，當輸入電壓為輸出電壓 (VOUT) 的一半時，即占空比 (D) 為50％時 (圖3)，在連續導通模式下以固定輸出電壓工作的 DC－DC 升壓轉換器的電感紋波電流最大值就會出現。這可以通過數學方式來表示，即設置紋波電流相對于 D 的導數 (切線的斜率) 等于零，并對 D 求解。簡單起見，假定轉換器能效為100％。
根據 (3)、 (4) 和 (5),
并通過 CCM 或 CrCM 的電感伏秒平衡 (6),
則 (7).
將導數設置為零, (8)
我們就能得出 (9).
展開 本篇文章介紹了考慮電感器部分飽和磁性材料的仿真工作流程，該材料用于開關模式電源（升壓轉換器）。此工作流程包括印刷電路板 （PCB） 和功率電感器的 3D 模型。
背景
開關模式電源（如 DC-DC 轉換器）的 3D EM 和電路協同仿真涉及 3D 模型和電路模型。3D 模型使用CST 微波工作室（CST MWS） 和組件（通常采用 SPICE 格式）與電路原理圖 CST Design Studio 內的 3D 模型連接。這種方法提供了準確的系統響應，但無法使用 SPICE 正確建模場分布。特別是，模擬只能使用 3D 電感器模型建模的電感器的磁場分布。
此外，當 DCDC 轉換器的輸出電流增加時，電感處的電流也會增加。電感處直流電流的進一步增加將導致（部分）磁飽和，并導致電感值降低。
3D EM 和 Circuit 協同仿真
協同仿真的第一步是將 PCB 的 3D 模型導入 CST MWS。元件連接使用離散端口進行建模。每個離散端口都被激發，S 參數結果在 3D 仿真后可用。圖 1 顯示了 PCB 模型和離散端口。
圖 1.具有離散端口連接的 DC-DC 轉換器的 PCB 模型
之后，R、L、C、二極管和晶體管等電路元件在原理圖中與 CST MWS 模塊連接，其中包含 PCB 寄生信息。無源電路元件的電氣行為可以使用 SPICE 模型或 Touchstone 模型來表示。對于有源電路元件，需要一個 SPICE 模型。電路元件和 CST MWS 模塊的完整連接如圖 2 所示。
圖 2.帶 MWS 模塊的 DC-DC 升壓轉換器的協同仿真電路原理圖
如前所述，為了在仿真中準確模擬功率電感的場輻射，必須考慮線圈的 3D 模型。電感器主體的材料使用德拜 1階磁散模型進行建模，靜態磁導率為 125。
展開 
AC/DC轉換器的相關專題、標簽、搜索
AC/DC轉換器的最新內容
轉換器）
電子鎮流器（熒光燈、高壓氣體放電燈驅動）
不間斷電源（UPS）系統
本篇文章介紹了考慮電感器部分飽和磁性材料的仿真工作流程，該材料用于開關模式電源（升壓轉換器）。此工作流程包括印刷電路板 （PCB） 和功率電感器的 3D 模型。
背景
開關模式電源（如 DC-DC 轉換器）的 3D EM 和電路協同仿真涉及 3D 模型和電路模型。3D 模型使用CST 微波工作室（CST MWS） 和組件（通常采用 SPICE 格式）與電路原理圖 CST Design
根據電源管理芯片的功能進行分類，可以將其劃分為AC/DC電源轉換器、DC/DC電源轉換器、低壓差線性穩壓器（LDO）、電池管理芯片、驅動芯片。
電源管理是確保電子設備高效、穩定運行的關鍵技術。隨著技術的進步，電源管理芯片(PMIC)已經發展成為一門高度集成化、智能化的科技。
一、AC/DC轉換器
何謂AC/DC轉換器？
AC/DC轉換器是指將AC（交流電壓）轉換成DC（直流電壓）的元件。
為什么需要AC/DC轉換器？
那是因為家庭住宅和樓房接收到的電壓是100V或200V的AC電壓。
然而大家大部分使用的電器是在5V或3.3V的DC電壓下工作的。
低頻的電源變換方案
常見的高壓AC－低壓DC電源適配器
AC-DC 轉換器類型
分為：降壓和降壓-升壓轉換器；反激式轉換器 ；正向轉換器 ；LLC諧振轉換器；PFC 轉換器；單相輸入 PFC 轉換器 ；三相輸入 PS ZVS FB 轉換器 等
AC/DC線性電源與開關電源
AC/DC線性電源
AC/DC線性電源設計簡單
五
選擇好的整流二極管可以簡化AC/DC轉換器中的EMI濾波器電路并降低其成本該電路可以簡化AC/DC轉換器中的EMI濾波器電路并降低其成本。
要使AC/DC電源符合EMI標準，就需要使用大量的EMI濾波器器件，例如X電容和Y電容。AC/DC電源的標準輸入電路都包括一個橋式整流器，用于對輸入電壓進行整流(通常為50-60 Hz)。
5
選擇好的整流二極管可以簡化 AC/DC 轉換器中的 EMI 濾波器電路并降低其成本
該電路可以簡化 AC/DC 轉換器中的 EMI 濾波器電路并降低其成本。
5
選擇好的整流二極管可以簡化 AC/DC 轉換器中的 EMI 濾波器電路并降低其成本
該電路可以簡化 AC/DC 轉換器中的 EMI 濾波器電路并降低其成本。
其前身作為西門子集團的半導體部門，英飛凌主要生產IGBT、功率MOSFET、HEMT、DC-DC轉換器、柵極驅動IC、AC-DC電源轉換器等功率半導體器件，曾連續10年居全球功率半導體市場之首。在氮化鎵領域，英飛凌的技術分布于集中產業鏈中游——器件模組，持續關注GaN基FET、IGBT等功率元器件，以及由多個功率元器件集成的功率模塊（如電源轉換器）的研發。
低功率電平時,音頻信號通常與轉換器無關.但是,設計人員可能希望降低其電路的聲波發射.低功率AC-DC轉換器中,將50或60Hz變壓器的鐵心薄片焊接在一起,能使交流噪聲降至容許的水平.高頻開關轉換器中的鐵氧體變壓器也采用了類似的技木。
