AC/DC电源适配器科普

发布日期:2014-05-27 09:26,查看次数:1478

AC/DC电源适配器又叫外置电源(开关电源switching power supply),是小型便携式电子设备及电子电器的供电电压变换设备,它能将100-240V交流电压转为电器设备正常工作的直流模式。


AC/DC电源适配器区分方法

从外观分可以划分为:插墙式,桌面式,一体式,组装式。

从使用区域可划分为:日规,美规,英规,欧规,澳规,韩规,国标,等等。

从工作用途可划分为:供电,充电。

从认证模式可划分为:PSE,UL,cUL,CE ,BS,GS,SAA,C-TICK,KC,EK,CCC。


AC/DC电源适配器工作电压

AC输入电压:100-240V 50-60Hz

DC输入电压:3-58V  0.3-10A


AC/DC电源适配器认证参照标准

UL/UL60950,UL1012,E304160,E343215, cUL/CSA C22.2;PSE/J60950,J55022,J3000,JD50195547,JD50113618 CE/EN55022,EN61000; FCC part 15,

 CB/IEC60950, EN60065 ,EN61558 CCC/GB4943,GB9254,GB17625;

C-tick/N17653, SAA/Q061232;

 Energy ErP V ,MEPS,Narcan,CEC; EK KC/K60950,K00022,K00024; RoHS:EN2002/95-EC TUV,GS/EN60950,EN60335,EN61558,EN62233,EN61347,EN61547,

EN55015 ,S150203696,S150205925,S150086826


AC/DC电源适配器服务对象

Roomba 自动机器人扫地机、电动车、电池(铅酸电池,聚合物锂电池,磷酸铁锂电池, 镍氢电池, 镍镉电池)、电动玩具、加湿机、空气净化机、马达按摩美容器械、安防监控系统、精密检测测量仪器、电子信息产品周边、打印映像设备、家用音响功放、LED室内照明、数码通讯家电、LCD、LED液晶显示器、LED室外灯具等等。


AC/DC电源适配器工作原理

AC/DC电源适配器电路组成

AC/DC电源适配器的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。

AC输入整流滤波电路原理

防雷电路:当有雷击,产生高压经电网导入电源时,由MOV1、MOV2、MOV3:F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时,其阻值降低,使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。

输入滤波电路:C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间,要对C5充电,由于瞬间电流大,加RT1(热敏电阻)就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上,一定时间后温度升高后RT1阻值减小(RT1是负温系数元件),这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常工作。

整流滤波电路:交流电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5容量变小,输出的交流纹波将增大。

DC输入滤波电路原理

1.输入滤波电路:C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、C4为安规电容,L2、L3为差模电感。

2. R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。在起机的瞬间,由于C6的存在Q2不导通,电流经RT1构成回路。当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象,在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大,Q1导通使Q2没有栅极电压不导通,RT1将会在很短的时间烧毁,以保护后级电路。

AC/DC电源适配器功率变换电路

MOS管的工作原理:目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET(MOS管),是利用半导体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态,所以输入电阻可以大大提高,最高可达105欧姆,MOS管是利用栅源电压的大小,来改变半导体表面感生电荷的多少,从而控制漏极电流的大小。

工作原理:R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器,和开关MOS管并接,使开关管电压应力减少,EMI减少,不发生二次击穿。在开关管Q1关断时,变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流,这些元件组合一起,能很好地吸收尖峰电压和电流。从R3测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制,因此是当前工作周波的电流限制。当R5上的电压达到1V时,UC3842停止工作,开关管Q1立即关断。

R1和Q1中的结电容CGS、CGD一起组成RC网络,电容的充放电直接影响着开关管的开关速度。R1过小,易引起振荡,电磁干扰也会很大;R1过大,会降低开关管的开关速度。Z1通常将MOS管的GS电压限制在18V以下,从而保护了MOS管。

Q1的栅极受控电压为锯形波,当其占空比越大时,Q1导通时间越长,变压器所储存的能量也就越多;当Q1截止时,变压器通过D1、D2、R5、R4、C3释放能量,同时也达到了磁场复位的目的,为变压器的下一次存储、传递能量做好了准备。IC根据输出电压和电流时刻调整着⑥脚锯形波占空比的大小,从而稳定了整机的输出电流和电压。

C4和R6为尖峰电压吸收回路。

推挽式功率变换电路

1.Q1和Q2将轮流导通。2.有驱动变压器的功率变换电路:T2为驱动变压器,T1为开关变压器,TR1为电流环。

输出整流滤波电路

1. 正激式整流电路

2. 反激式整流电路

3. 同步整流电路

功率因数校正电路(PFC)

输入电压经L1、L2、L3等组成的EMI滤波器,BRG1整流一路送PFC电感,另一路经R1、R2分压后送入PFC控制器作为输入电压的取样,用以调整控制信号的占空比,即改变Q1的导通和关断时间,稳定PFC输出电压。L4是PFC电感,它在Q1导通时储存能量,在Q1关断时施放能量。D1是启动二极管。D2是PFC整流二极管,C6、C7滤波。PFC电压一路送后级电路,另一路经R3、R4分压后送入PFC控制器作为PFC输出电压的取样,用以调整控制信号的占空比,稳定PFC输出电压。

1.   被动式PFC

2.   主动式PFC


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