电源适配器输出回路元器件的选择

 一般的反激式电源适配器,比较理想的设计是,较大电源电压和满负载时,开关管占空比约0.4,对应的输出整流器工作的占空比约为0.6｡这样,不管输入电源电压如何变化,满载状态下的输出整流器的占空比是不变的｡因此,输出元件的选择按输出整流器导通占空比0.6计算。

6V电源适配器输出整流器的额定电压

  电源适配器在较高输入电压时,输出整流器所承受的反向电压较高｡这时输出整流器的较高反向电压根据主电路拓扑结构的不同面不同｡

  为了分析方便,反激式电源适配器变换器的工作状态大多在电流临界工作状态下(较低输入电源电压､大占空比状态下工作在电流临界状态,其他状态下为电流断续状态)分析,输出整流器的反向峰值电压为

式中V_inmin――较低输入电压；

      V_inmax――较高输入电压;

      D_max――大占空比;

      n――变压器变比｡

  但大占空比为0.4､电流临界状态下､输人电压变化范围为1.5倍时,输出整流器的反向电压峰值为输出电压的3.25倍,这样对于输出5V电压的电源适配器,理论上仅需要1625V耐压的输出整流二极管｡但是在实际设计中,实际设计时参数不会那么理想,而且还可能存在这样那样的过电压和寄生振荡｡因此,需要考虑裕量。

  在实际应用时,一般选择5倍或更高一些｡如5V输出电压的整流器耐压可以选用的额定电压为25V,可以选择导通电压低的肖特基二极管;而对于12V输出,实际上可以选用额定电压60V的肖特基二极管(但是现在谁也不这么用,宁可牺牲效率)｡

问题在哪?问题的关键是大多数电源适配器的输入电压为全电压范围,也就是85-265V当输入电压为全电压范围时,输入电压变化范围将达到3.1倍,输出整流器的反向电压峰值为输出电压的4.65倍,留1.5倍裕量就是7倍输出电压,这样对于输出5V电压,可选用额定电压为40V以上的肖特基二极管,这里还算上输出整流器的正向电压｡如果输出电压为12V,就得用91V耐压的,也就是说60V的肖特基二极管不好用,只能选择100V耐压的二极管,这时自特基二极管的优势不大,关键是漏电流损耗问题

  在电流断续与连续的混合工作状态下,可以以电流连续的临界点为参考点,找出在这点的占空比和这一点的输人电压比,按电流断续状态的计算方法求得整流器的反向电压峰值和额定电压。

  对于反激式电源适配器变换器,在电流完全连续工作状态下,可以按正激式变换器的计算方法求得整流器的反向电压峰值和额定电压。

  如果是带有功率因数校正单元,则反激式变换器的输人电源电压就会相对“稳定”在380-420V,在开关管大占空比为0.4的状态下仅仅需要2倍多一点的耐压即可,如果开关管大占空比为0.5,需要输出整流器的耐压更低!甚至24V输出也可以选用肖特基二极管,电源适配器效率就会大大提高。

小型电源适配器过压钳位技术

欠压保护基本工作原理

分布式辅助电源适配器系统的结构框图

输入电流、电容紋波与峰值电流

小型电源适配器过压钳位技术