電源適配器輸出回路元器件的選擇

 一般的反激式電源適配器,比較理想的設(shè)計(jì)是,最大電源電壓和滿負(fù)載時(shí),開關(guān)管占空比約0.4,對(duì)應(yīng)的輸出整流器工作的占空比約為0.6?這樣,不管輸入電源電壓如何變化,滿載狀態(tài)下的輸出整流器的占空比是不變的?因此,輸出元件的選擇按輸出整流器導(dǎo)通占空比0.6計(jì)算。

6V電源適配器輸出整流器的額定電壓

  電源適配器在最高輸入電壓時(shí),輸出整流器所承受的反向電壓最高?這時(shí)輸出整流器的最高反向電壓根據(jù)主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的不同面不同?

  為了分析方便,反激式電源適配器變換器的工作狀態(tài)大多在電流臨界工作狀態(tài)下(最低輸入電源電壓?最大占空比狀態(tài)下工作在電流臨界狀態(tài),其他狀態(tài)下為電流斷續(xù)狀態(tài))分析,輸出整流器的反向峰值電壓為

式中V_inmin――最低輸入電壓；

      V_inmax――最高輸入電壓;

      D_max――最大占空比;

      n――變壓器變比?

  但最大占空比為0.4?電流臨界狀態(tài)下?輸人電壓變化范圍為1.5倍時(shí),輸出整流器的反向電壓峰值為輸出電壓的3.25倍,這樣對(duì)于輸出5V電壓的電源適配器,理論上僅需要1625V耐壓的輸出整流二極管?但是在實(shí)際設(shè)計(jì)中,實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)參數(shù)不會(huì)那么理想,而且還可能存在這樣那樣的過電壓和寄生振蕩?因此,需要考慮裕量。

  在實(shí)際應(yīng)用時(shí),一般選擇5倍或更高一些?如5V輸出電壓的整流器耐壓可以選用的額定電壓為25V,可以選擇導(dǎo)通電壓低的肖特基二極管;而對(duì)于12V輸出,實(shí)際上可以選用額定電壓60V的肖特基二極管(但是現(xiàn)在誰也不這么用,寧可犧牲效率)?

問題在哪?問題的關(guān)鍵是大多數(shù)電源適配器的輸入電壓為全電壓范圍,也就是85-265V當(dāng)輸入電壓為全電壓范圍時(shí),輸入電壓變化范圍將達(dá)到3.1倍,輸出整流器的反向電壓峰值為輸出電壓的4.65倍,留1.5倍裕量就是7倍輸出電壓,這樣對(duì)于輸出5V電壓,可選用額定電壓為40V以上的肖特基二極管,這里還算上輸出整流器的正向電壓?如果輸出電壓為12V,就得用91V耐壓的,也就是說60V的肖特基二極管不好用,只能選擇100V耐壓的二極管,這時(shí)自特基二極管的優(yōu)勢(shì)不大,關(guān)鍵是漏電流損耗問題

  在電流斷續(xù)與連續(xù)的混合工作狀態(tài)下,可以以電流連續(xù)的臨界點(diǎn)為參考點(diǎn),找出在這點(diǎn)的占空比和這一點(diǎn)的輸人電壓比,按電流斷續(xù)狀態(tài)的計(jì)算方法求得整流器的反向電壓峰值和額定電壓。

  對(duì)于反激式電源適配器變換器,在電流完全連續(xù)工作狀態(tài)下,可以按正激式變換器的計(jì)算方法求得整流器的反向電壓峰值和額定電壓。

  如果是帶有功率因數(shù)校正單元,則反激式變換器的輸人電源電壓就會(huì)相對(duì)“穩(wěn)定”在380-420V,在開關(guān)管最大占空比為0.4的狀態(tài)下僅僅需要2倍多一點(diǎn)的耐壓即可,如果開關(guān)管最大占空比為0.5,需要輸出整流器的耐壓更低!甚至24V輸出也可以選用肖特基二極管,電源適配器效率就會(huì)大大提高。

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