電源電路中一些元器件的作用與取值依據(jù)的分析

     對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō),攝像頭電源適配器電子線路中的每一個(gè)元件的作用與取值可能不清楚,甚至沒(méi)有學(xué)過(guò)也根本沒(méi)考慮過(guò)?因此,要想從初學(xué)者成為電源工程師,需要清楚電源適配器電路中的關(guān)鍵元器件的作用與取值依據(jù)?

定時(shí)電容和定時(shí)電阻與開(kāi)關(guān)頻率的選定

     先看定時(shí)電容和定時(shí)電阻的取值依據(jù),在圖11-1的電路中,接到UC3842第4引腳的電阻就是定時(shí)電阻,接到UC3842第4引腳的電容就是定時(shí)電容,定時(shí)電阻與定時(shí)電容決定了由UC3842構(gòu)成的電源適配器的開(kāi)關(guān)頻率。

     由圖11-1看到,定時(shí)電阻的阻值為10kg,定時(shí)電容器為4.7nF?通過(guò)圖10-3,可以得知開(kāi)關(guān)頻率約40kHz?從現(xiàn)在的觀點(diǎn)看這個(gè)開(kāi)關(guān)頻率肯定是比較低的,當(dāng)時(shí)為什么做的這么低?

     原因很簡(jiǎn)單,那個(gè)年代正是MOSFET剛開(kāi)始興起并開(kāi)始逐漸的替代雙極型功率晶體管的時(shí)代?當(dāng)時(shí)已經(jīng)用習(xí)慣了開(kāi)關(guān)速度比較慢的雙極型功率晶體管的電源工程師來(lái)說(shuō),突然改用MOSFET發(fā)現(xiàn)過(guò)去沒(méi)有出現(xiàn)的問(wèn)題突然之間爆發(fā)出來(lái),主要是MOSFET開(kāi)關(guān)速度過(guò)快造成?

     因此,不得不采用比較大的緩沖電路,如圖11-1中的與MOFET的漏極?GND之間接的RCD緩沖電路,甚至有的文獻(xiàn)中竟然在MOSFET柵極與UC3842輸出之間串接4700電阻!不僅如此還在MOSFET的柵一源極之間并接1nF的電容器,所有一切都是在降低MOSFET的開(kāi)關(guān)速度,以降低應(yīng)用MOSFET所帶來(lái)的新問(wèn)題。

這些做法帶來(lái)的問(wèn)題就是開(kāi)關(guān)損耗的增加,為了減小緩沖電路和“很慢”的驅(qū)動(dòng)速度所帶來(lái)的損耗,不得不保持比較低的40kHz開(kāi)關(guān)頻率?這些,在今天已經(jīng)成熟的MOSFET應(yīng)用,開(kāi)關(guān)頻率已經(jīng)為65kHz或130kHz?這樣可以有效地減小輸出濾波元件的尺寸?而且MOSFET漏極與GND之間的RCD緩沖電路也不存在了?

電源適配器變壓器一次側(cè)電流檢測(cè)電阻的選擇

     UC3842是峰值電流型控制方式,需要檢測(cè)變壓器一次側(cè)勵(lì)磁電感峰值電流?最簡(jiǎn)單的電流檢測(cè)辦法就是利用電阻檢測(cè)電流,利用歐姆定律將電流轉(zhuǎn)換成電壓?由于作為控制電路UC3842在變壓器的一次側(cè),其公共端(GND)與直流母線的GND等電位,因此電流檢測(cè)電阻必然要接GND,另外一端與變壓器處于同一支路的MOSFET的源極,即圖11-1中的0.50電阻?考慮UC3842電流檢測(cè)端最高閾值電壓為1V,流過(guò)電阻的電流峰值為2A?電阻上產(chǎn)生的最大功耗約為1.5W因此該電阻至少需要選擇2W以上的額定功率?電阻類型如金屬膜電阻或金屬氧化膜電阻,盡量不使用碳膜電阻?

開(kāi)關(guān)管的選擇

     開(kāi)關(guān)管的耐壓選擇500V,實(shí)際上可以選擇400V耐壓,這樣可以降低MOSFET的導(dǎo)通電阻或寄生電容,可以減少電源損耗?

     由于是117V單相交流電供電,流過(guò)MOSFET的峰值電流可按16W/A折算,為1.68A?選擇了4A額定電流,電流裕量為2.4倍,折合到殼溫100℃時(shí),電流裕量為1.4?