電源適配器箝位電路與級沖電路的選擇

  16V電源適配器箝位電路分析

  箝位電路選擇300F箝位電容器和4.7kn放電電阻?時(shí)間常數(shù)為15.5μs,低于開關(guān)周期的25F,時(shí)間常數(shù)設(shè)計(jì)合理?

  變壓器一次側(cè)漏感一般為勵(lì)磁電感的3%-5%,在這個(gè)評估電路中約為30-50H?當(dāng)變壓器一次側(cè)漏感為3uH對應(yīng)的較大儲(chǔ)能為

  假設(shè)變壓器漏感儲(chǔ)能全部釋放到箝位電容器,即

  假設(shè)位電容器初始電壓為S0V,則箝位電容器箝位終了電壓為

  在30kHz頻率下,變壓器一次側(cè)漏感釋放的損耗功率為

  很顯然,這個(gè)損耗大約為輸出功率的10%,這就是說即使變壓器一次側(cè)漏感比上述計(jì)算值低,變壓器漏感造成的實(shí)際損耗有可能會(huì)使得效率降低5%-8%,即使變壓器一次側(cè)漏感為變壓器一次側(cè)勵(lì)磁電感的1%,也會(huì)使電源適配器降低約2%的效率

  與此同時(shí),箝位電路的放電電阻的功率也要在3W以上?

  2.6V電源適配器緩沖電路參數(shù)分析

  圖11-1的電路中設(shè)置了緩沖電路,其目的就是要緩沖開關(guān)管關(guān)斷過程的的緩沖電容器電壓上升速度,降低由此引起過高的輸出電壓尖峰和EMI

  圖11-1的電路選擇了680PF緩沖電容器和2.7kn放電電阻,時(shí)間常數(shù)為1.84μs,可以滿足在較低負(fù)載時(shí)的緩沖電容器放電的要求?

緩沖電容器可以緩解開關(guān)管關(guān)斷過程的電壓上升速率,在較重負(fù)載和較高交流輸入電壓  條件下開關(guān)管的峰值電壓將達(dá)到350V左右?如果沒有緩沖電容器,開關(guān)管得漏一源極電壓將在不到100ms上升到350V?根據(jù)電容器電壓與電流?電容量的關(guān)系:

或

應(yīng)用680pF緩沖電容器,會(huì)使得開關(guān)管的漏一源極電壓上升的施加“增加”:

表明,應(yīng)用680pF緩沖電容器,會(huì)使得電源適配器開關(guān)管的漏一源極電壓上升時(shí)間從不到10加到200ns以上?

緩沖電路可以帶來輸出電壓尖峰的減小,但是會(huì)使得損耗增加?選用680PF緩沖電容器?電壓幅值350V?開關(guān)頻率40kHz,電路帶來的損耗為

緩沖電路的損耗又造成了電源適配器效率損失約5%?

通過分析可以看到,圖11-1中的RCD箝位電路?緩沖電路會(huì)造成電源適配器效率降低約10%?

輔助繞組側(cè)的放電電阻和電流檢測電阻

輔助繞組側(cè)的放電電阻作用為降低因變壓器各繞組之間不能完全耦合所導(dǎo)致的負(fù)載電流調(diào)整率,這個(gè)電阻值越小,負(fù)載調(diào)整率越低

圖11-1的電路中這個(gè)電阻值為680,所產(chǎn)生的功率損耗約0.7W?這將使得整個(gè)電源適配器效率降低3%。

電流檢測電阻為0.50,在2A峰值電流?占空比0.4條件下產(chǎn)生的損耗為0.73W?

小結(jié)

本節(jié)給出的較原始的UC3842控制的反激式電動(dòng)玩具電源適配器,由于當(dāng)時(shí)的歷史條件和技術(shù)條件限制,所設(shè)計(jì)的電路在今天看已經(jīng)很落后了?現(xiàn)在的技術(shù)完全可以將電源適配器效率電壓調(diào)整率大大改善,至少可以做到80%的效率?

變壓器一次側(cè)反饋的電壓精度和調(diào)整率都比較差,隨著光耦合器反饋技術(shù)的進(jìn)步,利用光耦合器反饋已經(jīng)成為多數(shù)的反激式電源適配器的首選?同時(shí),由于T431的應(yīng)用,使得T431加光耦合器構(gòu)成反饋加誤差放大器組合的“標(biāo)準(zhǔn)”配置,致使UC3842中的誤差放大器形同虛設(shè)?所以后來的電源適配器控制芯片均取消了內(nèi)置誤差放大器?

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