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(chǎng)合也稱為半電壓范圍(如我國(guó)電網(wǎng)的220(1±20%)V或某些國(guó)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(jí)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(guò)電流甚至短路時(shí)能及時(shí)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(lái)自電源適配器的浪涌電壓和瞬態(tài)過(guò)電壓,在半電壓或全電壓范圍輸入時(shí)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(shí),由于濾波電容器的電壓基本為零(相當(dāng)于短時(shí)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(guò)零時(shí)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(shí)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(dòng)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(guò)程的浪涌電流沖擊而非過(guò)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(guò)載時(shí)熔斷器不能熔斷,起不到保護(hù)整流及用電電路的作用;過(guò)高的上電浪涌電流對(duì)整流器和濾波電容器造成不可逆的損壞?因必須對(duì)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(jiǎn)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(guò)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(jiǎn)單,但存在的問(wèn)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(shí)間間隔很短時(shí)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(jià)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(jiǎn)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(gè)延時(shí)后用一個(gè)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