對于DIY達人(工程師)來說,沒有比讓他們動手“鼓搗”東西更讓他們上癮的事兒,一位工程師曾和小編提到過,對DIY的喜愛就像自己得了強迫癥一樣,無論在哪,看到了什么電源電子類產品都有拆解和自己動手DIY的欲望。如今隨著科技的迅猛發(fā)展,市場對于電子產品的要求也越來越高,也就是市場的眼光不再一味的停留在一些基礎功能上,其產品的外形及使用舒適度都被考慮其中,那么,小編將在本文中介紹一種針對于超薄筆記本電腦的電源適配器設計。
合理的成本設計出能夠裝入厚度不足15毫米的機殼中的電源這是一件非常具有挑戰(zhàn)性的事情,盡管筆記本電源必須滿足所有標準規(guī)范,但在超薄型適配器中并沒有為體積較大的散熱片或散熱器預留空間。因此,為減少熱量產生,電源應具有極高效率,且必須對其進行有效的散熱設計。本文介紹反激式轉換器的一種創(chuàng)新設計方法,它是通過先進的控制技術來提升所有功率水平的效率,并實現超低空載功耗。這種設計方法可使制造商以與標準 “磚塊式”筆記本適配器相當的成本生產出超薄筆記本適配器,同時這些超薄筆記本適配器的性能還超出了能源之星EPSv2.0的功率效率要求和其它全球性能效標準。
圖1 典型的反激式轉換器電路簡圖
TOPSwitch-HX在單個IC封裝中集成了一個700VMOSFET、MOSFET柵極驅動和一個用戶可選擇限流點的PWM控制器。在使能狀態(tài)下,控制器的振蕩器在每個時鐘周期開始時導通功率MOSFET。當電流達到限流點或達到反饋信號設置的占空比(PWM控制)時,MOSFET才會關斷。 PWM控制器關斷MOSFET后,變壓器繞組間的電壓開始反向,輸出二極管被正向偏置,電流開始流入次級繞組,從而補充輸出電容中的電荷并將電流供應給負載。
PWM控制在高功率下可提供較高的效率,但當功率下降到中低水平時,效率將會隨之降低。我們可以通過分析開關電源中損耗產生的原因來探究其中的緣由。電源中有兩種基本損耗:電流流動產生的阻性損耗,以及電路中電感和電容負載產生的開關損耗。
阻性損耗是電流均方根(RMS電流)的函數,因此,當功率水平較高時,阻性損耗就相當大。開關損耗與開關頻率成比例。因此一般情況下,當功率較低時,將會出現開關損耗(隨頻率變化而變化),從而嚴重限制電源的效率。
通過將開關頻率保持在較低水平,可以降低開關損耗,從而提高中低功率下的效率。不過,通過提高頻率可以減小某些元件(如變壓器、輸出電容和后級LC濾波器等)的尺寸,這一點對于設計薄型筆記本適配器很有利。