通過初級(jí)端調(diào)節(jié)滿足充電器能效規(guī)范

盡管大多數(shù)家電和辦公設(shè)備都是直接插入墻上的電源插座，由高壓交流電供電，但事實(shí)上其內(nèi)部電路都需要低壓直流電。因此，電源必須把交流電壓轉(zhuǎn)換為低直流電壓。根據(jù)Ecos consulting公司的研究結(jié)果表明，現(xiàn)在美國(guó)使用的AC/DC電源大約為30億個(gè)，而全球約100億個(gè)。隨著這些電源的日益普及和對(duì)環(huán)境的影響加劇，全球各地都越來越關(guān)注電源效率的問題。美國(guó)加州能源委員會(huì) (California Energy Commission，CEC)針對(duì)外部電源提出了強(qiáng)制性效率標(biāo)準(zhǔn)，而目前采用自愿性規(guī)范計(jì)劃的地區(qū)也正在考慮制定強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，以推動(dòng)電源效率進(jìn)一步提高。

外部電源中有一半以上是用于便攜式電子產(chǎn)品，例如筆記本電腦、手機(jī)和MP3播放器，因此它們具有用于電池充電的輸出電壓和輸出電流調(diào)節(jié)能力，如圖1所示。而對(duì)于需要精確輸出電流調(diào)節(jié)的應(yīng)用，電流檢測(cè)是必需的，但這卻會(huì)導(dǎo)致額外的損耗。在身處節(jié)能法規(guī)壓力不斷增加的環(huán)境之中，輸出電流檢測(cè)一直是電源設(shè)計(jì)人員面臨的一個(gè)艱巨挑戰(zhàn)。

圖1 傳統(tǒng)次級(jí)端調(diào)節(jié)反激式轉(zhuǎn)換器

在充電器設(shè)計(jì)中，電源的初級(jí)端調(diào)節(jié)可能是容易滿足CEC效率要求的最佳解決方案。這是因?yàn)?a class="contentlabel" href="http://2s4d.com/news/listbylabel/label/初級(jí)">初級(jí)端調(diào)節(jié)只利用電源初級(jí)端的信息來精確控制輸出電壓和電流，不僅避免了輸出電流檢測(cè)損耗，還可省去所有次級(jí)反饋電路，有利于實(shí)現(xiàn)效率更高的電源設(shè)計(jì)，同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生龐大的成本費(fèi)用。

初級(jí)端調(diào)節(jié)的基本概念
圖2所示為初級(jí)端調(diào)節(jié)反激式轉(zhuǎn)換器的基本電路及其典型波形。一般而言，斷續(xù)傳導(dǎo)模式(DCM)因輸出調(diào)節(jié)性能較好，是初級(jí)端調(diào)節(jié)的首選工作模式。初級(jí)端調(diào)節(jié)的關(guān)鍵在于如何在無直接檢測(cè)的前提下獲得輸出電壓和電流的信息。一旦獲得這些數(shù)值，通過傳統(tǒng)的PI控制方法就可以輕易進(jìn)行控制。

圖2 初級(jí)端調(diào)節(jié)反激式轉(zhuǎn)換器及其典型波形