离线充电器的整流与电容输入滤波

如前面所提到的，“离线”充电器之所以得名是因为它直接从交流电力线获得输入功率而无需使用在线性充电器中所常见的大的50~60Hz低频隔离变压器。

在开关型系统中，从输入到输出的电气隔离是由一个很小的高频变压器提供的，它由一个半导体变换电路驱动，以此提供某种直流到直流的转换。为了给变换器提供一个直流输入，通常的做法是整流50／60Hz的交流供电输入并使之波形平滑，这要使用半导体电力整流器和大的电解电容。特殊的低失真系统是一个例外情况，它的输入hoost变换器被用来提高功率因数，这些特殊的系统在此将不予讨论。

对于双输入电压的情形（标称值为交流120／240V），一般的做法是对高输入电压的情况使用全桥整流器，而对低输入电压的情况则使用各种连接电路来获得倍压作用。使用这种方法可为约310V的标称直流输入设计高频直流直流变换器，使其用于双输入电压。

系统设计的一个重要方面是选择输入电感的合理值、整流电流的额定值、输入开关的额定值、滤波元件的大小和输入熔断器额定值，为了正确地确定这些元件的大小，应充分了解所加有关应力的全部要求。例如，要正确地确定整流二极管，输入熔断器和滤波电容的大小，就需要知道输入电流的峰值和有效值，而要确定充电或滤波电容的值，则需要确定电容电流的实际有效值。然面，这些值依次为充电器内阻，负载和元件实际值的函数。

对输人整流器和滤波器进行严格的数学分析是可能的，但会很冗长繁项。此外，之前的图形方法假定有一个指数律电容放电的恒定负载电阻，在充电器应用中，加到电容输入滤波器的负载就是直流到直流的变换器部分的输入负荷。这种负载在开关变换器的情况下是恒功率负载，在线性稳压器的情况下是恒流负载。因此，除非纹波电压相当低，否先前的工作是不能直接应用的。

注意：一个恒功率负载在输入电压下降时电流是增大的，这与电阻性负载是相反的。

为了满足规格上的需要，在实际系统测量的基础上靠经验制作了许多图表。这将在较初的元件选择上对设计者有所帮助。