名詞解釋
AC/DC開關電源又叫外置電源,AC/DC電源適配器,(開關電源switchingpowersupply),是小型攜帶型電子設備及電子電器的供電電壓變換設備,它能將100-240V交流電壓轉為電器設備正常工作的直流模式。AC/DC開關電源區分方法
從外觀分可以劃分為:插牆式,桌面式,一體式,組裝式。從使用區域可劃分為:日規,美規,英規,歐規,澳規,韓規,國標,等等。
從工作用途可劃分為:供電,充電。
從認證模式可劃分為:PSE,UL,cUL,CE,BS,GS,SAA,C-TICK,KC,EK,CCC。插入圖片2
AC/DC開關電源工作電壓
AC輸入電壓:100-240V50-60HzDC輸入電壓:3-58V0.3-10A
AC/DC開關電源認證參照標準
UL/UL60950,UL1012,E304160,E343215,cUL/CSAC22.2;PSE/J60950,J55022,J3000,JD50195547,JD50113618CE/EN55022,EN61000;FCCpart15,
CB/IEC60950,EN60065,EN61558CCC/GB4943,GB9254,GB17625;
C-tick/N17653,SAA/Q061232;
EnergyErPV,MEPS,Narcan,CEC;EKKC/K60950,K00022,K00024;RoHS:EN2002/95-ECTUV,GS/EN60950,EN60335,EN61558,EN62233,EN61347,EN61547,
EN55015,S150203696,S150205925,S150086826
AC/DC開關電源服務對象
Roomba自動機器人掃地機、電動車、電池(鉛酸電池,聚合物鋰電池,磷酸鐵鋰電池,鎳氫電池,鎳鎘電池)、電動玩具、加濕機、空氣淨化機、馬達按摩美容器械、安防監控系統、精密檢測測量儀器、電子信息產品周邊、列印映像設備、家用音響功放、LED室內照明、數碼通訊家電、LCD、LED液晶顯示器、LED室外燈具等等。
AC/DC開關電源工作原理
AC/DC開關電源電路組成
AC/DC電源適配器的主要電路是由輸入電磁干擾濾波器(EMI)、整流濾波電路、功率變換電路、PWM控制器電路、輸出整流濾波電路組成。輔助電路有輸入過欠壓保護電路、輸出過欠壓保護電路、輸出過流保護電路、輸出短路保護電路等。
AC輸入整流濾波電路原理
防雷電路:當有雷擊,產生高壓經電網導入電源時,由MOV1、MOV2、MOV3:F1、F2、F3、FDG1組成的電路進行保護。當加在壓敏電阻兩端的電壓超過其工作電壓時,其阻值降低,使高壓能量消耗在壓敏電阻上,若電流過大,F1、F2、F3會燒毀保護後級電路。
輸入濾波電路:C1、L1、C2、C3組成的雙π型濾波網路主要是對輸入電源的電磁噪聲及雜波信號進行抑制,防止對電源干擾,同時也防止電源本身產生的高頻雜波對電網干擾。當電源開啟瞬間,要對C5充電,由於瞬間電流大,加RT1(熱敏電阻)就能有效的防止浪涌電流。因瞬時能量全消耗在RT1電阻上,一定時間後溫度升高后RT1阻值減小(RT1是負溫係數元件),這時它消耗的能量非常小,後級電路可正常工作。
整流濾波電路:交流電壓經BRG1整流後,經C5濾波後得到較為純淨的直流電壓。若C5容量變小,輸出的交流紋波將增大。
DC輸入濾波電路原理
1.輸入濾波電路:C1、L1、C2組成的雙π型濾波網路主要是對輸入電源的電磁噪聲及雜波信號進行抑制,防止對電源干擾,同時也防止電源本身產生的高頻雜波對電網干擾。C3、C4為安規電容,L2、L3為差模電感。
2.R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7組成抗浪涌電路。在起機的瞬間,由於C6的存在Q2不導通,電流經RT1構成迴路。當C6上的電壓充至Z1的穩壓值時Q2導通。如果C8漏電或後級電路短路現象,在起機的瞬間電流在RT1上產生的壓降增大,Q1導通使Q2沒有柵極電壓不導通,RT1將會在很短的時間燒毀,以保護後級電路。
AC/DC電源適配器功率變換電路
MOS管的工作原理:
目前套用最廣泛的絕緣柵場效應管是MOSFET(MOS管),是利用半導體表面的電聲效應進行工作的。也稱為表面場效應器件。由於它的柵極處於不導電狀態,所以輸入電阻可以大大提高,最高可達105歐姆,MOS管是利用柵源電壓的大小,來改變半導體表面感生電荷的多少,從而控制漏極電流的大小。
工作原理:R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2組成緩衝器,和開關MOS管並接,使開關管電壓應力減少,EMI減少,不發生二次擊穿。在開關管Q1關斷時,變壓器的原邊線圈易產生尖峰電壓和尖峰電流,這些元件組合一起,能很好地吸收尖峰電壓和電流。從R3測得的電流峰值信號參與當前工作周波的占空比控制,因此是當前工作周波的電流限制。當R5上的電壓達到1V時,UC3842停止工作,開關管Q1立即關斷。
R1和Q1中的結電容CGS、CGD一起組成RC網路,電容的充放電直接影響著開關管的開關速度。R1過小,易引起振盪,電磁干擾也會很大;R1過大,會降低開關管的開關速度。Z1通常將MOS管的GS電壓限制在18V以下,從而保護了MOS管。
Q1的柵極受控電壓為鋸形波,當其占空比越大時,Q1導通時間越長,變壓器所儲存的能量也就越多;當Q1截止時,變壓器通過D1、D2、R5、R4、C3釋放能量,同時也達到了磁場復位的目的,為變壓器的下一次存儲、傳遞能量做好了準備。IC根據輸出電壓和電流時刻調整著⑥腳鋸形波占空比的大小,從而穩定了整機的輸出電流和電壓。
C4和R6為尖峰電壓吸收迴路。
推挽式功率變換電路
1.Q1和Q2將輪流導通。2.有驅動變壓器的功率變換電路:T2為驅動變壓器,T1為開關變壓器,TR1為電流環。
輸出整流濾波電路
1.正激式整流電路
2.反激式整流電路
3.同步整流電路
功率因數校正電路(PFC)
輸入電壓經L1、L2、L3等組成的EMI濾波器,BRG1整流一路送PFC電感,另一路經R1、R2分壓後送入PFC控制器作為輸入電壓的取樣,用以調整控制信號的占空比,即改變Q1的導通和關斷時間,穩定PFC輸出電壓。L4是PFC電感,它在Q1導通時儲存能量,在Q1關斷時施放能量。D1是啟動二極體。D2是PFC整流二極體,C6、C7濾波。PFC電壓一路送後級電路,另一路經R3、R4分壓後送入PFC控制器作為PFC輸出電壓的取樣,用以調整控制信號的占空比,穩定PFC輸出電壓。
1. 被動式PFC
2. 主動式PFC