交流輸入回路的電源設(shè)計(jì)與選擇

      許多單管變換器應(yīng)用于交流市電輸入,通常交流市電分為單一電源適配器電壓,有些場合也稱為半電壓范圍(如我國電網(wǎng)的220(1±20%)V或某些國家電網(wǎng)的110(1±20%)V輸入和全范圍電壓85~265V[(110(1-20%)~220(1+20%)V]輸入?輸入電壓等級和輸入電壓范圍的不同,輸入回路參數(shù)的設(shè)計(jì)與選擇也不同?電源適配器廠家教您交流輸入回路的電源設(shè)計(jì)與選擇

      交流輸入回路一般有熔絲(FUSE)?壓敏電阻?浪涌電流抑制電路?電源適配器濾波器?整流器及濾波電容器,基本電路如圖4-1所示?

電源保護(hù)器件的選擇

熔絲的選擇

      熔絲的作用就是在電路出現(xiàn)故障造成過電流甚至短路時能及時切斷電路與電源適配器的電流聯(lián)系?熔絲較好選擇延遲型,這樣可以盡可能地減小熔絲的額定電流?

電源壓敏電阻的選擇

       壓敏電阻的作用是抑制來自電源適配器的浪涌電壓和瞬態(tài)過電壓,在半電壓或全電壓范圍輸入時壓敏電阻的額定電壓通常選擇470V?

電源浪涌電流抑制電路

      上電時,由于濾波電容器的電壓基本為零(相當(dāng)于短時短路),如果正好是電源適配器電壓峰值,則輸入電流峰值為輸入浪涌峰值電流值,為輸入電壓峰值除以線路內(nèi)阻,線路內(nèi)阻通常很小,將產(chǎn)生數(shù)10倍正常電流的浪涌電流,即使在城市民用供電條件下,浪涌電流峰值將達(dá)100A,即使在電源適配器電壓過零時上電仍有約10倍的浪涌電流。

     上電浪涌電流的危害:出現(xiàn)浪涌電流時造成電源適配器電壓波形塌波,造成供電質(zhì)量變差,甚  至?xí)绊懫渌秒娫O(shè)備的工作以及供電電流的保護(hù)電路動作:由于浪涌電流的沖擊整流器輸入熔斷器在若干次上電過程的浪涌電流沖擊而非過載/短路熔斷?為避兔這類現(xiàn)象發(fā)而不得不選用更高額定電流的熔斷器,但將出現(xiàn)過載時熔斷器不能熔斷,起不到保護(hù)整流及用電電路的作用;過高的上電浪涌電流對整流器和濾波電容器造成不可逆的損壞?因必須對帶有電容濾波的整流器輸入浪涌電流加以限制?

     通常,限制上電浪涌電流的較簡單有效的方法是在整流器與濾波電容器之間或在整流器的輸入側(cè)加一負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻(NC),如圖4-2a所示,利用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的電前的常溫狀態(tài)下的較高阻值限制上電浪涌電流,上電后由于NC上流過電流并消耗電發(fā)熱使其電阻值降低以減小NTC上的損耗?

     這種方法的特點(diǎn)是簡單,但存在的問題是限上電浪涌電流性能受環(huán)境溫度和NTC的初始溫度影響,因此在環(huán)境溫度較高或并機(jī),在電時間間隔很短時NTC起不到限制上電浪涌電流的作用,因此這種限制上電浪涌電流方僅用于價格低廉的微機(jī)電源適配器或其他低成本電源適配器?而在一些彩色電視機(jī)和顯示器上,限制上浪涌電流則采用串一限流電阻,電路如圖4-2b所示,較常見的應(yīng)用是彩色電視機(jī),這種法的優(yōu)點(diǎn)是簡單?可靠性高,允許在寬環(huán)境溫度范圍內(nèi),電視機(jī)在內(nèi)部較高溫度可達(dá)60以上正常工作,其缺點(diǎn)是:限流電阻上有損耗,降低了電源適配器效率?

     事實(shí)上整流器上電處于態(tài)工作后,這一限流電阻的限流作用已完成,僅起到消耗功率?發(fā)熱的負(fù)作用,因此在功較大的開關(guān)電源適配器中采用上電后經(jīng)一個延時后用一個機(jī)械觸點(diǎn)或電子觸點(diǎn)將限流電阻短路路如圖4-2c所示,這種限制上電浪涌電流方式性能好?

經(jīng)驗(yàn)估計(jì)緩沖網(wǎng)絡(luò)元件值

分布式輔助電源適配器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖

電源適配器輸出模塊

高頻扼流圈實(shí)例

穩(wěn)定的輔助變換器