电源适配器 电源适配器是干什么用的
串联型电源适配器核心构造及工作原理详解
如图所示,自激串联型电源适配器的运行原理图展示了其基本构造。其中VT作为电源适配器的开关管,受控制脉冲的驱动,在截止与饱和状态间切换。C1是市电电压整流滤波电路中的关键滤波电容。VD作为续流二极管,当开关管截止时,它为负载提供了持续的供电路径。L则是储能电感,也就是开关变压器。而C2则是电源适配器输出端的滤波电容。
在开关管VT饱和导通的时候,C1正极的直流电压Ui经过一系列电路流程充电至L、VT、C2正极再到C2负极。这既为C2两端建立了直流电压,又使得储能电感L中的磁能逐渐增强。一旦开关管VT进入截止状态,L会感应出极性相反的电压,即左负右正。L中储存的磁能会通过续流二极管VD释放到C2及负载中。
电源适配器输出电压Uo的稳定性取决于VT的饱和导通时间,而这个时间的长短又受到基极激励脉冲宽度的影响。激励脉冲的宽度则是由误差取样和放大电路精准控制的。
若串联型电源适配器缺少了续流二极管VD,当开关管由导通突然转为截止时,L中的磁能无法释放,将产生异常高电压,极易击穿开关管VT。而VD的存在,使得L中的磁能在开关管转换状态时得以释放,不仅降低了L两端的电压,保护了开关管,还确保了负载电路在开关管截止期间能得到能量的补充,使得输出电压更为平稳,提高电源适配器的整体效率。
并联型电源适配器的构造与工作原理
并联型电源适配器包括自激式和他激式两种,其中他激式应用得更为广泛。
一、自激式并联电源适配器
自激式并联电源适配器主要有单端式、推挽式和桥式等类型,其中单端自激式应用得最为普遍。
这是一种利用间歇振荡电路的电源适配器。当适配器和电源接通后,R1为开关管VT1提供启动电流,使VT1开始工作。随着电流在L1中的增长,正反馈电压在C1的充电过程中产生。当C1充电至一定电压时,VT1的工作状态在饱和与截止间快速切换。在这个过程中,高频开关变压器T的储能被释放到负载中。
自激式并联电源适配器的开关管不仅起到了开关和振荡的作用,还省去了额外的控制电路。这种电路不仅适用于大功率电源适配器,也适用于小功率的适配器。
二、他激式并联电源适配器
他激式并联电源适配器包括单端反激式、单端正激式等多种类型。
(1)单端反激式
在此电路中,高频开关变压器的磁芯仅在磁滞回线的一侧工作。当开关管VT1导通时,一次绕组的感应电压形成特定极性,使整流二极管VD1处于截止状态,能量储存在一次绕组中。
当VT1截止时,一次绕组中存储的能量通过二次绕组和VD1整流、C滤波后输出至负载。
单端反激式电路成本较低,适用于输出功率为20~100W的应用场景。虽然它能够同时输出不同电压且电压调整方便,但输出的纹波电压稍大,且开关管承受的反向电压较高。
(2)推挽式及其他类型
推挽式电源适配器使用两个N沟道功率场效应管交替工作,从而提高输出功率和可靠性。尽管推挽式电路具有一定的优势,但在某些情况下需要注意避免两个开关管同时导通的问题。