電源適配器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及電源適配器。
【背景技術(shù)】
[0002]開(kāi)關(guān)電源又名電源適配器，廣義地說(shuō)，凡是采用半導(dǎo)體功率開(kāi)關(guān)器件作為開(kāi)關(guān)管、通過(guò)對(duì)開(kāi)關(guān)管的高頻開(kāi)通與關(guān)斷控制，將一種電能形態(tài)轉(zhuǎn)化成另一種電能形態(tài)的裝置叫做開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)化器。以開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)化器為主要組成部分，用閉環(huán)自動(dòng)控制來(lái)穩(wěn)定輸出電壓，并在電路中加入保護(hù)環(huán)節(jié)的電源叫做開(kāi)關(guān)電源。隨著移動(dòng)電子產(chǎn)品的日益普及，電源適配器被日益廣泛應(yīng)用，如機(jī)頂盒、路由器、隨身聽(tīng)、筆記本等設(shè)備。但受目前電子元器件本身特性及技術(shù)水平的限制，電源適配器存在工作時(shí)啟動(dòng)電流大，待機(jī)時(shí)功耗高，工作時(shí)音頻噪聲大的缺點(diǎn)，導(dǎo)致其整體性能較差。同時(shí)，全球?qū)δ茉闯杀旧蠞q、環(huán)保和能源可持續(xù)性的關(guān)注正在推動(dòng)歐盟、美國(guó)加州等地的相關(guān)機(jī)構(gòu)相繼推出降低電子設(shè)備能耗的規(guī)范。交流輸入電源，無(wú)論是獨(dú)立式的還是集成在電子設(shè)備中的，都會(huì)造成一定的能源浪費(fèi)；首先，電源的效率不可能是100%，部分能量在電源大負(fù)載工作時(shí)被浪費(fèi)掉;其次，當(dāng)負(fù)載未被使用時(shí)，連接交流線的電源會(huì)以待機(jī)功耗的形式消耗能量。另外，近年來(lái)對(duì)電源效率等級(jí)的要求日趨嚴(yán)格，滿足CECLeverf已成為了基本標(biāo)準(zhǔn)。新倡議的能效標(biāo)準(zhǔn)更是DOE Lot6。此外，只在滿負(fù)載下測(cè)試效率的老辦法已被淘汰。目前的新標(biāo)準(zhǔn)涉及了額定負(fù)載的25 %、50 %、75 %和100 %這四個(gè)點(diǎn)的平均水平。同樣地，最大允許待機(jī)功耗也越來(lái)越受到限制，歐盟目前要求待機(jī)功耗小于0.3W為小功率電源適配器(輸出功率S49W)可接受的限值，新倡議的待機(jī)功耗標(biāo)準(zhǔn)更是小于0.1W。所以無(wú)論是為了節(jié)能環(huán)保維持地球的可持續(xù)發(fā)展，還是為了達(dá)到各國(guó)的能源標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)換效率高、待機(jī)功耗低的綠色電源適配器都具有十分重要的意義和市場(chǎng)前景。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有電源適配器轉(zhuǎn)換效率低級(jí)待機(jī)功耗高的問(wèn)題。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種電源適配器，包括PCB板及安裝在PCB板上的交流輸入端口、直流輸出端口前級(jí)保護(hù)電路、EMI濾波電路、輸入整流電路、RCD箝位電路、PffM電路、功率變換電路、電壓反饋電路、開(kāi)關(guān)管電流控制電路、電壓電流反饋調(diào)制電路及輸出整流濾波電路；
[0005]所述交流輸入端口與前級(jí)保護(hù)電路連接，前級(jí)保護(hù)電路與EMI濾波電路連接，EMI濾波電路與輸入整流電路連接，輸入整流電路與RCD箝位電路連接，RCD箝位電路與PffM電路連接，PWM電路分別與電壓電流反饋調(diào)制電路、開(kāi)關(guān)管電流控制電路及功率變換電路連接，功率變換電路分別與輸出整流濾波電路及電壓反饋電路連接，輸出整流濾波電路與直流輸出端口連接，電壓電流反饋調(diào)制電路分別與開(kāi)關(guān)管電流控制電路及電壓反饋電路連接。
[0006]具體地，所述前級(jí)保護(hù)電路包括塑封保險(xiǎn)管、保險(xiǎn)電阻及壓敏電阻，所述保險(xiǎn)電阻一端與EMI濾波電路連接，另一端與壓敏電阻的一端及火線連接，壓敏電阻的另一端與塑封保險(xiǎn)管的一端連接，塑封保險(xiǎn)管的另一端與零線連接。
[0007]具體地，所述輸出整流濾波電路包括二極管、電阻、第一電容、第二電容及第三電容，所述電阻與第一電容串聯(lián)后與二極管并聯(lián)，二極管的正極與功率變換電路連接，二級(jí)管的負(fù)極與第二電容連接，第二電容與第三電容并聯(lián)，第三電容與直流輸出端口連接。
[0008]較佳地，還包括適配器外殼，所述PCB板安裝在適配器外殼內(nèi)。
[0009]具體地，所述適配器外殼為塑料外殼。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:通過(guò)提供一種便于家用電器設(shè)備供電使用的電源適配器，包括外殼以及設(shè)置于該外殼內(nèi)的PCB，在限定外殼里，對(duì)PCB進(jìn)行合理布局設(shè)計(jì)，對(duì)電源控制芯片和電路參數(shù)進(jìn)行合理選取?？蓸O大的降低所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的能耗，所設(shè)計(jì)出的電源適配器其平均效率和待機(jī)功耗均遠(yuǎn)低于CEC Leverf能效標(biāo)準(zhǔn)。
【附圖說(shuō)明】
[0011 ]圖1為本實(shí)用新型的電源適配器的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]本實(shí)用新型為解決解決現(xiàn)有電源適配器轉(zhuǎn)換效率低級(jí)待機(jī)功耗高的問(wèn)題，提供一種電源適配器，如圖1所示，本實(shí)用新型的單輸出電源適配器包括:前級(jí)保護(hù)電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)雷擊、異常大電壓、異常大電流情況下后級(jí)電路的保護(hù);EMI濾波電路，用于對(duì)外界電磁干擾進(jìn)行屏蔽，同時(shí)，也用于對(duì)自身產(chǎn)生的電磁干擾進(jìn)行屏蔽;輸入整流電路，用于將輸入的交流電整流成脈動(dòng)的直流電，同時(shí)，平滑此脈動(dòng)直流電，使之成為純凈的方波電流;RCD箝位電路，用于吸收開(kāi)關(guān)變壓器漏感尖峰;PWM電路，用于輸入電壓的脈寬調(diào)制，此PWM電源開(kāi)關(guān)由一個(gè)三極管來(lái)實(shí)現(xiàn);功率變換電路。此電路主要靠一個(gè)開(kāi)關(guān)變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)降壓和功率變換，用以將初級(jí)整流濾波后的約300V高壓轉(zhuǎn)換為5.2VDC的低壓；電壓反饋電路，此方案采用原邊反饋，采樣電壓為反饋繞組上的電壓;開(kāi)關(guān)管電流控制電路。用以對(duì)流過(guò)開(kāi)關(guān)管的電流信號(hào)進(jìn)行采樣；電壓電流反饋調(diào)制電路，用于綜合電壓和電流反饋信號(hào)后對(duì)開(kāi)關(guān)管的開(kāi)和關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié);輸出整流濾波電路。實(shí)現(xiàn)將經(jīng)變壓器降壓后的脈動(dòng)信號(hào)整流和平滑成終端設(shè)備需要的純凈低電壓5.2VDC。
[0013]交流輸入端口與前級(jí)保護(hù)電路連接，前級(jí)保護(hù)電路與EMI濾波電路連接，EMI濾波電路與輸入整流電路連接，輸入整流電路與RCD箝位電路連接，RCD箝位電路與PWM電路連接，PWM電路分別與電壓電流反饋調(diào)制電路、開(kāi)關(guān)管電流控制電路及功率變換電路連接，功率變換電路分別與輸出整流濾波電路及電壓反饋電路連接，輸出整流濾波電路與直流輸出端口連接，電壓電流反饋調(diào)制電路分別與開(kāi)關(guān)管電流控制電路及電壓反饋電路連接。
[0014]本實(shí)用新型的單輸出電源適配器的PWM電路即為所用控制芯片C2174PX8，C2174的控制模式為電流型脈寬調(diào)制。芯片主要由CC控制模塊、CV控制模塊、線補(bǔ)模塊、瞬態(tài)檢測(cè)模塊、定時(shí)模塊和PWM/PFM選擇模塊構(gòu)成。正常工作時(shí)為P麗和PFM的混合開(kāi)關(guān)模式，而常規(guī)芯片正常工作時(shí)多為PWM(脈寬調(diào)制)開(kāi)關(guān)模式，從而從芯片自身上解決了其正常工作時(shí)的低功耗，同時(shí)，芯片內(nèi)置了輸入欠電壓保護(hù)模塊、輸出過(guò)流保護(hù)模塊、輸出過(guò)壓保護(hù)模塊等，從而提高了系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和可靠性。
[0015]本實(shí)用新型的單輸出電源適配器EMI濾波電路主要由一個(gè)整流橋堆和兩個(gè)電容構(gòu)成的π型濾波電路來(lái)完成。共I旲電感具有雙向尚阻抗的特性，可以有效抑制輸入端引入的電磁干擾。
[0016]本實(shí)用新型的單輸出電源適配器的輸入整流電路設(shè)計(jì)成一個(gè)由整流橋堆組成的全部整流。
[0017]本實(shí)用新型的單輸出電源適配器RCD箝位電路，由電阻、電容及二極管構(gòu)成。用以對(duì)變壓器漏感產(chǎn)生的尖峰電壓進(jìn)行吸收箝位。實(shí)現(xiàn)保護(hù)IC可靠工作的目的。
[0018]本實(shí)用新型的單輸出電源適配器的PffM電路即為所用控制芯片C2174PX8。
[0019]本實(shí)用新型的單輸出電源適配器的功率變換電路主要包括一個(gè)開(kāi)關(guān)變壓器。用于實(shí)現(xiàn)在PffM控制下將整流出來(lái)的直流電轉(zhuǎn)換成客戶所需的電壓，同時(shí)，設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)變壓器時(shí)使用安規(guī)骨架(設(shè)置有初級(jí)邊和次級(jí)邊)而非次級(jí)飛線的方式，既可以對(duì)高電壓和低電壓實(shí)行隔離，使之符合安全規(guī)范，同時(shí)也易于生產(chǎn)。
[0020]本實(shí)用新型的單輸出電源適配器的電壓反饋電路由兩個(gè)串聯(lián)的分壓電阻對(duì)反饋繞組上的電壓進(jìn)行分壓，分壓電阻上的電壓被PWM控制器識(shí)別并與內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，經(jīng)誤差放大器后得到比較電壓U1。
[0021]本實(shí)用新型的單輸出電源適配器的開(kāi)關(guān)管電路控制電路由三個(gè)并聯(lián)電阻構(gòu)成，用于檢測(cè)變壓器初級(jí)繞組即流過(guò)開(kāi)關(guān)管的電流。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.電源適配器，其特征在于，包括PCB板及安裝在PCB板上的交流輸入端口、直流輸出端口前級(jí)保護(hù)電路、EMI濾波電路、輸入整流電路、RCD箝位電路、PffM電路、功率變換電路、電壓反饋電路、開(kāi)關(guān)管電流控制電路、電壓電流反饋調(diào)制電路及輸出整流濾波電路； 所述交流輸入端口與前級(jí)保護(hù)電路連接，前級(jí)保護(hù)電路與EMI濾波電路連接，EMI濾波電路與輸入整流電路連接，輸入整流電路與RCD箝位電路連接，RCD箝位電路與PWM電路連接，PWM電路分別與電壓電流反饋調(diào)制電路、開(kāi)關(guān)管電流控制電路及功率變換電路連接，功率變換電路分別與輸出整流濾波電路及電壓反饋電路連接，輸出整流濾波電路與直流輸出端口連接，電壓電流反饋調(diào)制電路分別與開(kāi)關(guān)管電流控制電路及電壓反饋電路連接。2.如權(quán)利要求1所述的電源適配器，其特征在于，所述前級(jí)保護(hù)電路包括塑封保險(xiǎn)管、保險(xiǎn)電阻及壓敏電阻，所述保險(xiǎn)電阻一端與EMI濾波電路連接，另一端與壓敏電阻的一端及火線連接，壓敏電阻的另一端與塑封保險(xiǎn)管的一端連接，塑封保險(xiǎn)管的另一端與零線連接。3.如權(quán)利要求1所述的電源適配器，其特征在于，所述輸出整流濾波電路包括二極管、電阻、第一電容、第二電容及第三電容，所述電阻與第一電容串聯(lián)后與二極管并聯(lián)，二極管的正極與功率變換電路連接，二級(jí)管的負(fù)極與第二電容連接，第二電容與第三電容并聯(lián)，第三電容與直流輸出端口連接。4.如權(quán)利要求1所述的電源適配器，其特征在于，還包括適配器外殼，所述PCB板安裝在適配器外殼內(nèi)。5.如權(quán)利要求1所述的電源適配器，其特征在于，所述適配器外殼為塑料外殼。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及電源適配器，目的是為了解決現(xiàn)有電源適配器轉(zhuǎn)換效率低級(jí)待機(jī)功耗高的問(wèn)題。本實(shí)用新型提供一種電源適配器，包括交流輸入端口，與交流輸入端口依次串接的前級(jí)保護(hù)電路、EMI濾波電路、輸入整流電路、RCD箝位電路、PWM電路、功率變換電路、輸出整流濾波電路及支流輸出端口，與PWM電路連接的電壓電流反饋調(diào)制電路及開(kāi)關(guān)管電流控制電路，與功率變換電路連接的電壓反饋電路，電壓電流反饋調(diào)制電路與開(kāi)關(guān)管電流控制電路及電壓反饋電路連接。本實(shí)用新型適用于家電電源適配器。
【IPC分類】H02M7/04, H02M1/44
【公開(kāi)號(hào)】CN205265546
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521027099
【發(fā)明人】趙雙盟, 白浪, 魏天銀, 張洪
【申請(qǐng)人】四川長(zhǎng)虹電子部品有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2015年12月10日