新闻中心

EEPW首页 > 电源与新能源 > 设计应用 > 专家手把手教您制作高效率大功率适配器

专家手把手教您制作高效率大功率适配器

作者:时间:2011-12-07来源:网络收藏

随着技术的发展,电脑CPU的工作频率越来越高,其信息处理能力及各方面功能越来越强,这样就要求为之供电的功率相应较大。目前DELL等公司已为其生产销售的移动PC、笔记本电脑,向电源生产商提出了150W甚至200W的供货要求。对于如此,从安全角度考虑,要求适配器的密封性能要好;为便于携带,同时又希望适配器的体积小。但这些要求却不利于适配器的散热(由于损耗所产生的热量),为此必须采用、低损耗的解决方法。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/178278.htm

针对下一代笔记本电脑适配器,本文提出了一种的拓扑结构,并分析研究了其电路工作原理,最后给出了电路参数的选取方法和实验结果。


2 工作原理


笔记本电脑适配器是一种高质量直流输出电源,一般要求它具有宽的交流输入电压范围:90V~264V,并且能够适应输入电压频率的波动:47Hz~63Hz。对于输入功率大于75瓦的适配器,还要求其输入电流谐波满足IEC-1000-3-2 Class D标准,为此适配器须有功率因数校正(PFC)功能。

本文介绍的150瓦笔记本电脑适配器,其输出电压:直流12V;电压调整率: ±5%;额定输出电流:12.5A。为满足高功率密度及低成本等要求,经综合考虑,该适配器采用两级电路架构,如图1所示。前级PFC是升压Boost变换器结构,采用电流临界断续模式(DCMB )控制;后级直流变换DC/DC部分采用双管正激变换器并对二次侧实行同步整流。

2.1 功率因数校正(PFC)电路

由图1可知,交流输入电压Vi经整流桥CR1、输入滤波器L1、C1后,通过电感L2、开关S1、二极管D1组成的Boost 电路变换为直流母线输出电压VB。

1.jpg

图2 PFC电流临界断续模式控制原理时序

PFC工作原理时序[1],如图2所示。PFC输出电压VB的反馈信号与PFC控制芯片(如ST公司L6561)内部基准信号比较后,产生一电压误差信号;在误差放大器的带宽足够低时(如20Hz以下),该电压误差信号就是一个直流量;此信号和输入整流电压相乘后,得到PFC电感峰值电流基准信号(见图2)。开关S1开通后,PFC电感电流iL2线形上升,达到峰值电流基准时,S1关断;随后iL2通过二极管D1续流,同时向电容C2充电,在电压VB的压迫下,iL2线形下降;当PFC控制芯片检测到电感电流iL2为零时,开关S1将再次开通,开始下一个开关周期。电感电流iL2经输入滤波器L1、C1滤波,得到连续光滑的正弦输入电流,即图2中所示的平均电流,其值为PFC电感峰值电流基准的一半。

由于开关S1是在电流iL2为零时开通的,故开关S1是零电流开通(ZCS),因此PFC的开关损耗大为减少;另外由于S1开通时,二极管D1的电流已经为零,所以D1的反向恢复问题也得到解决,由反向恢复引起的损耗将不存在, D1用普通的二极管即可。因控制简单,PFC可采用低成本的控制芯片。

由上分析可知,电流临界断续模式控制的 PFC不仅变换效率高,而且还具有控制简单、成本低等优点。

上一页 1 2 3 下一页

评论


相关推荐

技术专区

关闭