电源电路中一些元器件的作用与取值依据的分析

     对于初学者来说,摄像头电源适配器电子线路中的每一个元件的作用与取值可能不清楚,甚至没有学过也根本没考虑过｡因此,要想从初学者成为电源工程师,需要清楚电源适配器电路中的关键元器件的作用与取值依据｡

定时电容和定时电阻与开关频率的选定

     先看定时电容和定时电阻的取值依据,在图11-1的电路中,接到UC3842第4引脚的电阻就是定时电阻,接到UC3842第4引脚的电容就是定时电容,定时电阻与定时电容决定了由UC3842构成的电源适配器的开关频率。

     由图11-1看到,定时电阻的阻值为10kg,定时电容器为4.7nF｡通过图10-3,可以得知开关频率约40kHz｡从现在的观点看这个开关频率肯定是比较低的,当时为什么做的这么低?

     原因很简单,那个年代正是MOSFET刚开始兴起并开始逐渐的替代双极型功率晶体管的时代｡当时已经用习惯了开关速度比较慢的双极型功率晶体管的电源工程师来说,突然改用MOSFET发现过去没有出现的问题突然之间爆发出来,主要是MOSFET开关速度过快造成｡

     因此,不得不采用比较大的缓冲电路,如图11-1中的与MOFET的漏极､GND之间接的RCD缓冲电路,甚至有的文献中竟然在MOSFET栅极与UC3842输出之间串接4700电阻!不仅如此还在MOSFET的栅一源极之间并接1nF的电容器,所有一切都是在降低MOSFET的开关速度,以降低应用MOSFET所带来的新问题。

这些做法带来的问题就是开关损耗的增加,为了减小缓冲电路和“很慢”的驱动速度所带来的损耗,不得不保持比较低的40kHz开关频率｡这些,在今天已经成熟的MOSFET应用,开关频率已经为65kHz或130kHz｡这样可以有效地减小输出滤波元件的尺寸｡而且MOSFET漏极与GND之间的RCD缓冲电路也不存在了｡

电源适配器变压器一次侧电流检测电阻的选择

     UC3842是峰值电流型控制方式,需要检测变压器一次侧励磁电感峰值电流｡最简单的电流检测办法就是利用电阻检测电流,利用欧姆定律将电流转换成电压｡由于作为控制电路UC3842在变压器的一次侧,其公共端(GND)与直流母线的GND等电位,因此电流检测电阻必然要接GND,另外一端与变压器处于同一支路的MOSFET的源极,即图11-1中的0.50电阻｡考虑UC3842电流检测端最高阈值电压为1V,流过电阻的电流峰值为2A｡电阻上产生的最大功耗约为1.5W因此该电阻至少需要选择2W以上的额定功率｡电阻类型如金属膜电阻或金属氧化膜电阻,尽量不使用碳膜电阻｡

开关管的选择

     开关管的耐压选择500V,实际上可以选择400V耐压,这样可以降低MOSFET的导通电阻或寄生电容,可以减少电源损耗｡

     由于是117V单相交流电供电,流过MOSFET的峰值电流可按16W/A折算,为1.68A｡选择了4A额定电流,电流裕量为2.4倍,折合到壳温100℃时,电流裕量为1.4｡