110W離線式反激電源適配器性能舉例

下面的例子中，考慮一個110W、具有三輸出的固定頻率單端雙極反激單元，后續(xù)章節(jié)會說明該設計方法可用于可變頻率自激振蕩單元。

雖然最典型的設計方法假定系統(tǒng)既可工作于完全能量傳遞方式（不連續(xù)方式），又可在整個工作范圍，系統(tǒng)不可能保持作于不完全能量傳遞方式（連續(xù)方式四種工作方式之二上，相應地，在此使用簡單的設計方法，即假設工作范圍內(nèi)存在某些可工作于兩種工作方式，該方法由于原、副邊電流峰值減小面具有較高的效率。

性能

輸出功率：                110W

輸入電壓范圍：          90~137／180~250（用戶可選擇）

工作頻率：                30kHz

輸出電壓:                  5V，10A12V，3A-12V，2A

電壓及負載調(diào)節(jié)          對5V輸出為1% 典型的對40%負載變化（額定值的60%）為6%

輸出電流范圍：          20%至滿載

輸出紋波和噪聲：       1%的最大值

輸出電壓設定：          5V電壓，±1%   12V電壓，±3%

過載保護：              原邊功率限制和斷路要求電源適配器開／關復位周期

過壓保護：              5V電壓僅在變換器斷路時，例如，不需要快速作用

功率電路

使用一個無副邊調(diào)節(jié)器的單端反激系統(tǒng)可滿足以上性能要求（見圖）。為了滿足雙輸入電壓的需要，在輸入設置為110V時輸入電源適配器整流器要使用倍壓技術。因此，整流后直流電壓在110V或220V額定輸入時均接近于300V。

流經(jīng)發(fā)射極電阻R1的原邊電流在其上產(chǎn)生的電壓有效地限制了原邊功率。該波形也在電流控制方式中起控制作用。一個獨立的過電壓保護電路監(jiān)控5V輸出，當主控制環(huán)失效時切斷變換器。

為滿足低輸出紋波的要求，該例中適合使用兩級LC濾波器，這種濾波器可以使用標準介質(zhì)電容器使設備成本較低（給出了合適的濾波器）。假定控制電路對5V電壓進行閉環(huán)控制以得到最好的調(diào)節(jié)效果。在此省略了詳細的驅(qū)動電路。第一部分第15章和第16章給出了合適的系統(tǒng)。

變壓器設計

該電源適配器的變壓器設計在第二部分給出。

特性特征

設計者應注意性能逐漸提高的趨勢，當考慮的反激變換器潛在性能要求較多時，費用相應增加。設計者應與顧客建立有效的應用界限。典型地，多輸出單元的輔助輸出有6%的變化量是可以接受的。這允許使用半調(diào)整反激系統(tǒng)。為了保證5%（難以更好）的調(diào)節(jié)效果，需使用副邊調(diào)節(jié)器，結果是效率降低和費用增加。

通常系統(tǒng)性能要求固定頻率，或要求同步工作條件。當電源適配器用于視頻顯示終端或計算機時，常要求同步。更經(jīng)常的是，在提出要求時，用戶認為開關噪聲或電源適配器產(chǎn)生的磁場會以某種形式干擾系統(tǒng)的性能?？墒窃谠O計、濾波和屏蔽完好的現(xiàn)代開關電源適配器中噪聲很小，不會引起干擾。還有，在許多情況下同步令噪聲更加顯著。任何場合，在同步的同時消除噪聲是難以做到的。

如果特性要求固定頻率或同步，設計者需要向用戶確認該需求?？梢匝菔疽粋€屏蔽好的可變頻率的單元。該單元在變壓器上有銅屏戴罩和兩級輸出LC濾波器。如可能，試著將樣機用于實際應用中。作者發(fā)現(xiàn)，用戶常常對結果感到滿意，當然電源適配器的成本會大大降低。

在某些應用中，許多開關電源適配器工作于相同的輸入電壓（更經(jīng)常的是DCDC變換器）使用同步的和相位可移的時鐘系統(tǒng)，可減少對輸入濾波器的需求。這種方法還可去除內(nèi)部低頻調(diào)制成分，并且其中同步單元增加的費用是合理的。

有了充分的應用研究，設計者就可大膽地選擇有效的方法以滿足最終的性能要求。

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