交流输入回路的电源设计与选择

      许多单管变换器应用于交流市电输入,通常交流市电分为单一电源适配器电压,有些场合也称为半电压范围(如我国电网的220(1±20%)V或某些国家电网的110(1±20%)V输入和全范围电压85~265V[(110(1-20%)~220(1+20%)V]输入｡输入电压等级和输入电压范围的不同,输入回路参数的设计与选择也不同｡电源适配器厂家教您交流输入回路的电源设计与选择

      交流输入回路一般有熔丝(FUSE)､压敏电阻､浪涌电流抑制电路､电源适配器滤波器､整流器及滤波电容器,基本电路如图4-1所示｡

电源保护器件的选择

熔丝的选择

      熔丝的作用就是在电路出现故障造成过电流甚至短路时能及时切断电路与电源适配器的电流联系｡熔丝最好选择延迟型,这样可以尽可能地减小熔丝的额定电流｡

电源压敏电阻的选择

       压敏电阻的作用是抑制来自电源适配器的浪涌电压和瞬态过电压,在半电压或全电压范围输入时压敏电阻的额定电压通常选择470V｡

电源浪涌电流抑制电路

      上电时,由于滤波电容器的电压基本为零(相当于短时短路),如果正好是电源适配器电压峰值,则输入电流峰值为输入浪涌峰值电流值,为输入电压峰值除以线路内阻,线路内阻通常很小,将产生数10倍正常电流的浪涌电流,即使在城市民用供电条件下,浪涌电流峰值将达100A,即使在电源适配器电压过零时上电仍有约10倍的浪涌电流。

     上电浪涌电流的危害:出现浪涌电流时造成电源适配器电压波形塌波,造成供电质量变差,甚  至会影响其他用电设备的工作以及供电电流的保护电路动作:由于浪涌电流的冲击整流器输入熔断器在若干次上电过程的浪涌电流冲击而非过载/短路熔断｡为避兔这类现象发而不得不选用更高额定电流的熔断器,但将出现过载时熔断器不能熔断,起不到保护整流及用电电路的作用;过高的上电浪涌电流对整流器和滤波电容器造成不可逆的损坏｡因必须对带有电容滤波的整流器输入浪涌电流加以限制｡

     通常,限制上电浪涌电流的最简单有效的方法是在整流器与滤波电容器之间或在整流器的输入侧加一负温度系数热敏电阻(NC),如图4-2a所示,利用负温度系数热敏电阻的电前的常温状态下的较高阻值限制上电浪涌电流,上电后由于NC上流过电流并消耗电发热使其电阻值降低以减小NTC上的损耗｡

     这种方法的特点是简单,但存在的问题是限上电浪涌电流性能受环境温度和NTC的初始温度影响,因此在环境温度较高或并机,在电时间间隔很短时NTC起不到限制上电浪涌电流的作用,因此这种限制上电浪涌电流方仅用于价格低廉的微机电源适配器或其他低成本电源适配器｡而在一些彩色电视机和显示器上,限制上浪涌电流则采用串一限流电阻,电路如图4-2b所示,最常见的应用是彩色电视机,这种法的优点是简单､可靠性高,允许在宽环境温度范围内,电视机在内部最高温度可达60以上正常工作,其缺点是:限流电阻上有损耗,降低了电源适配器效率｡

     事实上整流器上电处于态工作后,这一限流电阻的限流作用已完成,仅起到消耗功率､发热的负作用,因此在功较大的开关电源适配器中采用上电后经一个延时后用一个机械触点或电子触点将限流电阻短路路如图4-2c所示,这种限制上电浪涌电流方式性能好｡

经验估计缓冲网络元件值

分布式辅助电源适配器系统的结构框图

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