極寬輸入電壓范圍的開關穩壓電源適配器

       應用TOP Switch的電源適配器設計設計步驟與實例在ponent中有很多參考設計,甚至很多就是中文的,讀者可以直接到網上查閱,本書沒有必要摘抄,因此不再贊述?本書關于TOP Switch應用設計是極寬輸入電壓范圍的開關穩壓電源適配器設計?

問題的提出

      一些便攜式電子設備希望其電源適配器既可適用于全球電壓范圍的交流市電又可在汽車中使用12V?24VDC蓄電池?

      通常最方便的解決方案是AC市電用一個AC輸入端口,DC12V?24V用PC專用輸人端口?這樣,輸入電壓范圍相對較小(/V<5),比較容易實現?

      然而,這些電子設備的用戶并非電源適配器內行,甚至是電子技術門外漢?很容易錯將交流市電接到DC端口,造成電源適配器災難性損壞?

解決方案1

      為解決這一問題可采用DC專用端口插口,就像一般電子設備(如隨身聽,噴墨打印機等)那樣,在這樣電源適配器的輸入采用相似的輸入插口方式,用戶只要不是糊涂到連帶有直流專用插頭的線也接到交流市電,這種方式就可以正常應用?

      交直流分別輸入方式:這種輸入方式的電路框圖在輸入電壓范圍不超過一個蓄電池組電壓等級(如12V電壓等級:9~16V?24V電壓等級18-32V?36V電壓等級27V-48V?48V電壓等級40~65V或38-70V?110V電壓等級85-150V)時,直流輸入部分可以不必處理,直接送到末級開關穩壓電源適配器輸入,而交流市電則通過第一級電源適配器將交流市電變成直流輸入電壓相同的電壓等級即可?這樣兩級電源適配器可以均為普通的AC85-264V市電輸入和某一直流電壓輸入的電源適配器?

      例如一個輸出AC85-264V市電輸入和DCA8V電壓等級輸入,輸出15W,5V/3A的電源適配器可以采用兩級TOP Switch的解決方案,第一級將AC85-264轉換成DCA40~65V之間任何個電壓均可;DCA8V可以與第一級輸出接到一起作為第二級輸入,這樣第一級的輸出電壓就沒有必要精確穩定,可以采用反激式變換器常用的一次側控制型方式?第一級的TOPwih可以選T024,或TOP234或TP44?考慮電路簡捷和低成本宜選用To224Y,工作模式以選擇電路斷續為好?

      第二級的TOP Switch應選用48V電壓等級專用的T0N44或T0424,采用m431作為電壓反饋的誤差放大器,并且通過光耦合器控制TOP414或TOP424的控制端?

整機電路如圖15-22所示?元器件明細見表15-3?

整機參數:

輸入電壓:85~264V(AC)

40~65V(DC)

輸出電壓:5V

輸出電流:3A

精度:1%

尖峰電壓:<50mVp-p,正常小于30mVp-p

電源適配器電壓調整率:<1%

負載電流調整率:<1%

效率:不低于50%(AC輸入)?不低于70%(DC輸入)

變壓器設計

第一級:

 變壓器Trl:考慮輸入電壓范圍太寬,宜選用低輸入電壓時電流連續,高輸入電壓時電流斷續的工作模式?可以選用220V±20%輸入范圍的設計方法,即V二=176V:對應整流后電壓VD=200VBc,滿功率占空比為D=0?4,總效率60%,可選En25磁心,A?=0?41cm2,△B1選2000s,二次側輸出選65V?

15W電源適配器電路圖

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