電源電路中一些元器件的作用與取值依據的分析

     對于初學者來說,攝像頭電源適配器電子線路中的每一個元件的作用與取值可能不清楚,甚至沒有學過也根本沒考慮過?因此,要想從初學者成為電源工程師,需要清楚電源適配器電路中的關鍵元器件的作用與取值依據?

定時電容和定時電阻與開關頻率的選定

     先看定時電容和定時電阻的取值依據,在圖11-1的電路中,接到UC3842第4引腳的電阻就是定時電阻,接到UC3842第4引腳的電容就是定時電容,定時電阻與定時電容決定了由UC3842構成的電源適配器的開關頻率。

     由圖11-1看到,定時電阻的阻值為10kg,定時電容器為4.7nF?通過圖10-3,可以得知開關頻率約40kHz?從現在的觀點看這個開關頻率肯定是比較低的,當時為什么做的這么低?

     原因很簡單,那個年代正是MOSFET剛開始興起并開始逐漸的替代雙極型功率晶體管的時代?當時已經用習慣了開關速度比較慢的雙極型功率晶體管的電源工程師來說,突然改用MOSFET發現過去沒有出現的問題突然之間爆發出來,主要是MOSFET開關速度過快造成?

     因此,不得不采用比較大的緩沖電路,如圖11-1中的與MOFET的漏極?GND之間接的RCD緩沖電路,甚至有的文獻中竟然在MOSFET柵極與UC3842輸出之間串接4700電阻!不僅如此還在MOSFET的柵一源極之間并接1nF的電容器,所有一切都是在降低MOSFET的開關速度,以降低應用MOSFET所帶來的新問題。

這些做法帶來的問題就是開關損耗的增加,為了減小緩沖電路和“很慢”的驅動速度所帶來的損耗,不得不保持比較低的40kHz開關頻率?這些,在今天已經成熟的MOSFET應用,開關頻率已經為65kHz或130kHz?這樣可以有效地減小輸出濾波元件的尺寸?而且MOSFET漏極與GND之間的RCD緩沖電路也不存在了?

電源適配器變壓器一次側電流檢測電阻的選擇

     UC3842是峰值電流型控制方式,需要檢測變壓器一次側勵磁電感峰值電流?最簡單的電流檢測辦法就是利用電阻檢測電流,利用歐姆定律將電流轉換成電壓?由于作為控制電路UC3842在變壓器的一次側,其公共端(GND)與直流母線的GND等電位,因此電流檢測電阻必然要接GND,另外一端與變壓器處于同一支路的MOSFET的源極,即圖11-1中的0.50電阻?考慮UC3842電流檢測端最高閾值電壓為1V,流過電阻的電流峰值為2A?電阻上產生的最大功耗約為1.5W因此該電阻至少需要選擇2W以上的額定功率?電阻類型如金屬膜電阻或金屬氧化膜電阻,盡量不使用碳膜電阻?

開關管的選擇

     開關管的耐壓選擇500V,實際上可以選擇400V耐壓,這樣可以降低MOSFET的導通電阻或寄生電容,可以減少電源損耗?

     由于是117V單相交流電供電,流過MOSFET的峰值電流可按16W/A折算,為1.68A?選擇了4A額定電流,電流裕量為2.4倍,折合到殼溫100℃時,電流裕量為1.4?