隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新,使得開關(guān)電源適配器技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新。目前,開關(guān)電源適配器以小型、輕量和高效率的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用幾乎所有的電子設(shè)備,是當(dāng)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(guān)電源適配器有兩種:一種是直流開關(guān)電源適配器;另一種是交流開關(guān)電源適配器。
這里主要介紹的只是直流開關(guān)電源適配器,其功能是將電能質(zhì)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(zhuǎn)換成滿足設(shè)備要求的質(zhì)量較高的直流電壓。直流開關(guān)電源適配器的核心是DC/DC轉(zhuǎn)換器。
因此直流開關(guān)電源適配器的分類是依賴DC/DC轉(zhuǎn)換器分類的。也就是說,直流開關(guān)電源適配器的分類與DC/DC轉(zhuǎn)換器的分類是基本相同的,DC/DC轉(zhuǎn)換器的分類基本上就是直流開關(guān)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(cè)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(jī)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(guān)電源適配器的核心部分。
輸出整流與濾波:根據(jù)負(fù)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(shè)定值進(jìn)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(hù)電路鑒別,提供控制電路對電源適配器進(jìn)行各種保護(hù)措施。
3、檢測電路
提供保護(hù)電路中正在運(yùn)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(shí)現(xiàn)英規(guī)電源適配器的軟件(遠(yuǎn)程)啟動(dòng),為保護(hù)電路和控制電路(PWM等芯片)工作供電。
下面介紹一些關(guān)于開關(guān)電源適配器經(jīng)典回答。
1、開關(guān)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(guān)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(yīng)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(dǎo)體的截面積,導(dǎo)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(guān)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(guān)電源適配器產(chǎn)生電磁干擾最嚴(yán)重的地方是開關(guān)變壓器的初、次級線圈組成的電路,但它的干擾會(huì)通過感應(yīng)對其它電路產(chǎn)生輻射和傳導(dǎo)干擾,傳導(dǎo)干擾和輻射干擾最嚴(yán)重的地方是電源適配器線,因?yàn)殡娫催m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(jìn)行連接,很容易把干擾信號傳輸給其它設(shè)備。所以在開關(guān)電源適配器的輸入端一定要對電源適配器線進(jìn)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(gè)是降低變壓器磁芯的最大磁通增量(Bm)的取值,因?yàn)樽儔浩鞔判镜膿p耗(磁滯損耗和渦流損耗)與磁通密度的平方成正比;另一個(gè)是降低開關(guān)電源適配器的工作頻率,因?yàn)樽儔浩鞔判镜膿p耗(磁滯損耗和渦流損耗)與工作頻率成正比;再一個(gè)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(yīng)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(dǎo)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(guān)電源適配器的占空比是如何變化的?
振歡解答:反激式開關(guān)電源適配器的占空比主要由輸入電壓和開關(guān)電源適配器管的耐壓來決定,當(dāng)輸入電壓變化時(shí)占空比也要跟著變化。例如當(dāng)輸入電壓為AC260V時(shí),如果電源適配器開關(guān)管的耐壓為650V,則占空比大為0.306;當(dāng)輸入電壓為AC170V時(shí),占空比大約為0.5;當(dāng)輸入電壓低于AC170V時(shí),占空比大于0.5。但不管輸入電壓這樣變化,開關(guān)電源適配器都會(huì)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(guān)電源適配器是電源適配器開關(guān)管導(dǎo)通的時(shí)候,電源適配器向負(fù)責(zé)提供功率輸出,而關(guān)斷的時(shí)候沒有功率輸出。反激式開關(guān)電源適配器正好相反,電源適配器開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)只向變壓器存儲(chǔ)能量,沒有給負(fù)載提供功率輸出,僅在電源適配器開關(guān)管關(guān)斷時(shí)才向負(fù)載提供輸出。正激式開關(guān)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(guān)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(shè)計(jì)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(dāng)反饋環(huán)路的增益過高時(shí),輸出電壓會(huì)圍繞著平均值來回跟蹤,輸出電壓上下波動(dòng)很厲害,增益越高,波動(dòng)的幅度就越大,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)振蕩;當(dāng)反饋環(huán)路的增益過低時(shí),輸出電壓又會(huì)不穩(wěn)定,因?yàn)殡妷焊櫜坏轿?,?huì)存在一個(gè)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(gè)回路來組成,一個(gè)回路用來決定微分增益的大小,另一個(gè)回路用來決定積分增益的大小,還有一個(gè)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(shí)候,環(huán)路增益很大,而在誤差小號很大的時(shí)候環(huán)路增益又會(huì)變小,即誤差放大器的增益是動(dòng)態(tài)的。仔細(xì)調(diào)節(jié)這三個(gè)反饋環(huán)路的增益,就可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)電源適配器既穩(wěn)定,又不出現(xiàn)振蕩。