隨著電力電子技術的發(fā)展和創(chuàng)新,使得開關電源適配器技術也在不斷地創(chuàng)新。目前,開關電源適配器以小型、輕量和高效率的特點被廣泛應用幾乎所有的電子設備,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適配器方式。
現(xiàn)代開關電源適配器有兩種:一種是直流開關電源適配器;另一種是交流開關電源適配器。
這里主要介紹的只是直流開關電源適配器,其功能是將電能質量較差的原生態(tài)電源適配器(粗電),如市電電源適配器或蓄電池電源適配器,轉換成滿足設備要求的質量較高的直流電壓。直流開關電源適配器的核心是DC/DC轉換器。
因此直流開關電源適配器的分類是依賴DC/DC轉換器分類的。也就是說,直流開關電源適配器的分類與DC/DC轉換器的分類是基本相同的,DC/DC轉換器的分類基本上就是直流開關電源適配器的分類。
韓規(guī)電源適配器大致由主電路、控制電路、檢測電路、輔助電源適配器四大部份組成。
1、主電路
沖擊電流限幅:限制接通電源適配器瞬間輸入側的沖擊電流。
輸入濾波器:其作用是過濾電網(wǎng)存在的雜波及阻礙本機產(chǎn)生的雜波反饋回電網(wǎng)。
整流與濾波:將電網(wǎng)交流電源適配器直接整流為較平滑的直流電。
逆變:將整流后的直流電變?yōu)楦哳l交流電,這是高頻開關電源適配器的核心部分。
輸出整流與濾波:根據(jù)負載需要,提供穩(wěn)定可靠的直流電源適配器。
2、控制電路
一方面從輸出端取樣,與設定值進行比較,然后去控制逆變器,改變其脈寬或脈頻,使輸出穩(wěn)定,另一方面,根據(jù)測試電路提供的數(shù)據(jù),經(jīng)保護電路鑒別,提供控制電路對電源適配器進行各種保護措施。
3、檢測電路
提供保護電路中正在運行中各種參數(shù)和各種儀表數(shù)據(jù)。
4、輔助電源適配器
實現(xiàn)英規(guī)電源適配器的軟件(遠程)啟動,為保護電路和控制電路(PWM等芯片)工作供電。
下面介紹一些關于開關電源適配器經(jīng)典回答。
1、開關電源適配器變壓器如果用銅帶取代漆包線,其允許通過的電流怎么算?比如說厚度為0.1mm的銅帶,允許通過的電流怎么算?
振歡解答:如果開關電源適配器變壓器用銅帶取代漆包線,銅帶(漆包線)的渦流損耗可以大大將小,工作頻率可以相應提高,但直流損耗幾乎不變,銅帶允許通過的電流密度一般還是不要超過4.5A/平方毫米。電流密度等于電流除與以導體的截面積,導體的截面積等于厚(0.1mm)乘以寬(銅帶的寬度)。
2、凈水器電源適配器開關交流回路和整流器的交流回路是最容易產(chǎn)生電磁干擾的嗎?
振歡解答:開關電源適配器產(chǎn)生電磁干擾最嚴重的地方是開關變壓器的初、次級線圈組成的電路,但它的干擾會通過感應對其它電路產(chǎn)生輻射和傳導干擾,傳導干擾和輻射干擾最嚴重的地方是電源適配器線,因為電源適配器線很容易成為輻射源的半波振子天線,另外它又與外線路進行連接,很容易把干擾信號傳輸給其它設備。所以在開關電源適配器的輸入端一定要對電源適配器線進行有效隔離。
3、降低變壓器的溫升有什么具體方法?
振歡解答:降低變壓溫升的方法一個是降低變壓器磁芯的最大磁通增量(Bm)的取值,因為變壓器磁芯的損耗(磁滯損耗和渦流損耗)與磁通密度的平方成正比;另一個是降低開關電源適配器的工作頻率,因為變壓器磁芯的損耗(磁滯損耗和渦流損耗)與工作頻率成正比;再一個是降低線圈的損耗,線圈的損耗(主要是渦流損耗),線圈的渦流損耗與集膚效應損耗也與工作頻率成正比,降低線圈的直流損耗必須降低導線的電流密度,一般漆包線的電流密度不能超過4.5A/平方毫米。
4、反激式開關電源適配器的占空比是如何變化的?
振歡解答:反激式開關電源適配器的占空比主要由輸入電壓和開關電源適配器管的耐壓來決定,當輸入電壓變化時占空比也要跟著變化。例如當輸入電壓為AC260V時,如果電源適配器開關管的耐壓為650V,則占空比大為0.306;當輸入電壓為AC170V時,占空比大約為0.5;當輸入電壓低于AC170V時,占空比大于0.5。但不管輸入電壓這樣變化,開關電源適配器都會通過改變占空比來大到穩(wěn)定(或改變)輸出電壓的數(shù)值。
5、正激和反激的區(qū)別主要在哪?
振歡解答:正激式開關電源適配器是電源適配器開關管導通的時候,電源適配器向負責提供功率輸出,而關斷的時候沒有功率輸出。反激式開關電源適配器正好相反,電源適配器開關管導通時只向變壓器存儲能量,沒有給負載提供功率輸出,僅在電源適配器開關管關斷時才向負載提供輸出。正激式開關電源適配器輸出電壓是取整流輸出電壓的平均值,反激式開關電源適配器輸出電壓是取整流輸出電壓的半波平均值,兩種電壓輸出的相位正好相反。
6、能具體講講環(huán)路設計嗎?
振歡解答:反饋環(huán)路的增益,既不是越大越好,也不是越小越好。
當反饋環(huán)路的增益過高時,輸出電壓會圍繞著平均值來回跟蹤,輸出電壓上下波動很厲害,增益越高,波動的幅度就越大,嚴重時會出現(xiàn)振蕩;當反饋環(huán)路的增益過低時,輸出電壓又會不穩(wěn)定,因為電壓跟蹤不到位,會存在一個滯后誤差。
為了使輸出電壓穩(wěn)定,但又不發(fā)生振蕩,一般都把反饋環(huán)路分成三個回路來組成,一個回路用來決定微分增益的大小,另一個回路用來決定積分增益的大小,還有一個是決定直流增益的大小。
這樣做的目的是,在誤差信號很小的時候,環(huán)路增益很大,而在誤差小號很大的時候環(huán)路增益又會變小,即誤差放大器的增益是動態(tài)的。仔細調節(jié)這三個反饋環(huán)路的增益,就可以實現(xiàn)開關電源適配器既穩(wěn)定,又不出現(xiàn)振蕩。
下一篇: 了解電源適配器常用術語