产品综述 – AC/DC 转换器
尽管它有很多名称,包括AC适配器、AC/DC适配器、AC/DC转换器、插头式电源、插入式适配器等,AC/DC转换器其实就是一种不包含内部电源组件的外部电源供应设备。对于便携设备而言,这种转换器尤其重要,因为它要么提供电源,要么同时具备供电和充电功能。 利用AC/DC转换技术,设计人员可以避免内置电源供应带来的安全隐患——既能降低热量,又能提高电子元件的寿命和可靠性。同时,通过使用外部电源供应,可以减少重量、体积和噪音。此外,由于电源供应往往是设计中容易出故障的节点,外部电路的使用使得更换变得更加便捷。 最后,使用外部供电的电子设备具有灵活的电源范围,包括120 VAC、240 VDC、外部电池组等,从而支持通用电源适配器的使用,不仅能替换电源供应,还能扩展电源范围。自动感应适配器可以通过适当的插头,从任何100至240 V的交流电源(AC mains)获取工作电力。一个适配器、各种配件和转换头能够让多种设备几乎从任何来源获取能源。 德州仪器(Texas Instruments)的UCC28610D交流到直流(AC-to-DC)开关转换器为消费电子产品、离线电池充电器、高效的辅助电源和通用输入AC和DC适配器(功率范围为12 W到65 W)等应用提供高性能与高可靠性。这款设备通过一种PWM调制算法,调整开关频率和初级电流,并在整个操作范围内维持过渡模式的运行。这种设计是传统反激式架构的一种更高效、更可靠且具成本优势的替代方案。 安森美半导体(onsemi)的NCP1076PO65G交流到直流开关转换器集成了一款固定频率的电流模式控制器和一颗700 V的MOSFET,提供软启动、频率跳动、短路保护、跳周期功能、最大峰值电流设定点、斜坡补偿和动态自供电等功能。与其他单片解决方案相比,该器件能提供更安静的运行。其工作频率为65或100 kHz,当输出需求减少时,可在轻载下维持效率,并最终进入跳过模式,大幅降低待机消耗至空载水平。典型应用包括辅助电源、隔离待机电源、电表以及智能电表。 意法半导体(STMicroelectronics)的VIPER100A-22-E交流到直流开关转换器结合了PWM电路与垂直功率MOSFET,用于离线电源应用(带次级电源能力的50 W宽范围功率或100 W单一范围功率,或采用倍频配置)。与离散解决方案相比,该器件减少了50%的元件数量。
图1:VIPER100A-22-E 交流到直流开关转换器的框图。(来源:STMicroelectronics)
功能包括可调节的开关频率至 200 kHz、软启动和关闭控制,以及在待机条件下符合“蓝天使”标准(<1 W 总功耗)的自动突发模式操作。 在过去的几年里,USB 连接器已成为许多便携设备中低功耗 AC 适配器的首选。在这种非数据交换用途中,USB 标准提供 5 VDC 电源,最大电流为 500 mA(USB 3.0 可达 900 mA)。
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