AC-DC电源掉电保持时间短怎么办?有什么方法?

发布日期:2019-01-16 11:05,查看次数:218

  ACDC开关电源有一项重要的技术参数——掉电保持时间,指从AC掉电到输出电压下降到精度范围(通常是-2%)之外的时间差ST。通俗地讲,就是开关电源在没有输入后,输出还能撑多久。

  很多情况下,系统在检测到AC掉电后,需要对数据进行保存、传输,对执行器的状态进行设置等等。因此,在AC掉电后,开关电源还需要能持续给系统提供电源一段时间,以保证系统可靠关闭。另外,在有UPS的系统中,从市电切换到UPS供电的过程中,也需要开关电源能维持正常输出。

  1 掉电保持时间的决定因素

  常规ACDC开关电源原理,AC输入经过整流滤波后,变成一个直流电压(有一定的纹波电压),再通过DCDC变换器转换成我们所需要的电压输出。控制电路可根据输入电压和输出负载来调整占空比(PWM模式)以实现稳定的电压输出。在AC输入掉电后,由输入滤波电容存储的能量给输出供电,在这个过程中,滤波电容电压逐渐下降,控制电路通过调整占空比依然可以实现额定的输出电压,直到电容电压下降到控制电路能调整的范围之外时,输出电压开始下降。在实际的工程环境中,输入电压是固定的。

  2 输出电容对掉电保持时间的影响:增加输出电容对掉电保持时间的影响微乎其微。

  3 推荐外围电路

  外围电路的输入端接市电,输出可等效为直流电源,接在ACDC开关电源的L、N上。C1要根据实际负载、输入电压以及所需要的保持时间来确定,没有明确的推荐值。由于增加了C1,开机冲击电流会增大,R1可以用来减小该冲击电流,可以选择3W的绕线电阻,阻值大致在2~7.5欧姆之间。对于D1,可以选1000V、电流在1.5A及以上的整流桥,另外整流桥能承受的冲击电流应大于实际电路中的冲击电流。

  4 试验结果与分析

  在输入电压220Vac,负载4A的条件下,掉电保持时间为76.8ms;按推荐电路外接100uF/400V输入滤波电容后,电源的掉电保持时间增加到249ms。试验结果与理论计算结果吻合。

  5 结语

  本文理论分析了开关电源掉电过程,推导出了掉电保持时间的计算公式:根据公式找到了通过外接电路来增加掉电保持时间的途径。通过实际测试,验证了理论计算的正确性。该方法实施简单,对增加掉电保持时间效果显著,具有很强的工程指导意义。

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