极宽输入电压范围的开关稳压电源适配器

       应用TOP Switch的电源适配器设计设计步骤与实例在ponent中有很多参考设计,甚至很多就是中文的,读者可以直接到网上查阅,本书没有必要摘抄,因此不再赞述｡本书关于TOP Switch应用设计是极宽输入电压范围的开关稳压电源适配器设计｡

问题的提出

      一些便携式电子设备希望其电源适配器既可适用于全球电压范围的交流市电又可在汽车中使用12V､24VDC蓄电池｡

      通常最方便的解决方案是AC市电用一个AC输入端口,DC12V､24V用PC专用输人端口｡这样,输入电压范围相对较小(/V<5),比较容易实现｡

      然而,这些电子设备的用户并非电源适配器内行,甚至是电子技术门外汉｡很容易错将交流市电接到DC端口,造成电源适配器灾难性损坏｡

解决方案1

      为解决这一问题可采用DC专用端口插口,就像一般电子设备(如随身听,喷墨打印机等)那样,在这样电源适配器的输入采用相似的输入插口方式,用户只要不是糊涂到连带有直流专用插头的线也接到交流市电,这种方式就可以正常应用｡

      交直流分别输入方式:这种输入方式的电路框图在输入电压范围不超过一个蓄电池组电压等级(如12V电压等级:9~16V､24V电压等级18-32V､36V电压等级27V-48V､48V电压等级40~65V或38-70V､110V电压等级85-150V)时,直流输入部分可以不必处理,直接送到末级开关稳压电源适配器输入,而交流市电则通过第一级电源适配器将交流市电变成直流输入电压相同的电压等级即可｡这样两级电源适配器可以均为普通的AC85-264V市电输入和某一直流电压输入的电源适配器｡

      例如一个输出AC85-264V市电输入和DCA8V电压等级输入,输出15W,5V/3A的电源适配器可以采用两级TOP Switch的解决方案,第一级将AC85-264转换成DCA40~65V之间任何个电压均可;DCA8V可以与第一级输出接到一起作为第二级输入,这样第一级的输出电压就没有必要精确稳定,可以采用反激式变换器常用的一次侧控制型方式｡第一级的TOPwih可以选T024,或TOP234或TP44｡考虑电路简捷和低成本宜选用To224Y,工作模式以选择电路断续为好｡

      第二级的TOP Switch应选用48V电压等级专用的T0N44或T0424,采用m431作为电压反馈的误差放大器,并且通过光耦合器控制TOP414或TOP424的控制端｡

整机电路如图15-22所示｡元器件明细见表15-3｡

整机参数:

输入电压:85~264V(AC)

40~65V(DC)

输出电压:5V

输出电流:3A

精度:1%

尖峰电压:<50mVp-p,正常小于30mVp-p

电源适配器电压调整率:<1%

负载电流调整率:<1%

效率:不低于50%(AC输入)､不低于70%(DC输入)

变压器设计

第一级:

 变压器Trl:考虑输入电压范围太宽,宜选用低输入电压时电流连续,高输入电压时电流断续的工作模式｡可以选用220V±20%输入范围的设计方法,即V二=176V:对应整流后电压VD=200VBc,满功率占空比为D=0｡4,总效率60%,可选En25磁心,A｡=0｡41cm2,△B1选2000s,二次侧输出选65V｡

15W电源适配器电路图

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