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)計是,最大電源電壓和滿負(fù)載時,開關(guān)管占空比約0.4,對應(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,輸出整流器所承受的反向電壓最高?這時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,輸出整流器的反向電壓峰值為輸出電壓的3.25倍,這樣對于輸出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)計中,實(shí)際設(shè)計時參數(shù)不會那么理想,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,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,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,這時自特基二極管的優(yōu)勢不大,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)的計算方法求得整流器的反向電壓峰值和額定電壓。

  對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相對“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大大提高。

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