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作者:石家莊卓軒電子科技有限公司 發(fā)布時間:2020-03-05 10:33:47點擊:1538
AC/DC電源有一項重要的技術(shù)參數(shù)——掉電保持時間,指從AC掉電到輸出電壓下降到精度規(guī)模(通常是-2%)之外的時間差⊿t。通俗地講,就是開關(guān)電源在沒有輸入后,輸出還能撐多久。
很多情況下,系統(tǒng)在檢測到AC掉電后,需對數(shù)據(jù)進行保存、傳輸,對執(zhí)行器的狀態(tài)進行設(shè)置等等。因而,在AC掉電后,開關(guān)電源還需能持續(xù)給系統(tǒng)提供電源一段時間,以確保系統(tǒng)可靠封閉。另外,在有UPS的系統(tǒng)中,從市電切換到UPS供電的過程中,也需開關(guān)電源能保持正常輸出。
1掉電保持時間的決定因素
慣例AC/DC電源AC輸入經(jīng)過整流濾波后,變成一個直流電壓(有必定的紋波電壓),再經(jīng)過DCDC變換器轉(zhuǎn)換成咱們所需的電壓輸出??刂齐娐房梢罁?jù)輸入電壓和輸出負載來調(diào)整占空比(PWM形式)以完成穩(wěn)定的電壓輸出。在AC輸入掉電后,由輸入濾波電容存儲的能量給輸出供電,在這個過程中,濾波電容電壓逐漸下降,控制電路經(jīng)過調(diào)整占空比仍然能夠完成額外的輸出電壓,直到電容電壓下降到控制電路能調(diào)整的規(guī)模之外時,輸出電壓開端下降。
咱們經(jīng)過舉例來說明決議掉電保持時間的因素。假定一款Vo=5V、Po=20W、功率為η=0.78的產(chǎn)品,DC-DC部分可正常工作的較低電壓Vin_min=100V,電源內(nèi)部輸入濾波電容Cin=47uF。假定標稱220Vac輸入整流濾波后的電壓為直流電壓(實踐有必定紋波),其值Vin_nor=308V,依據(jù)能量守恒有下式:
0.5*Cin*(Vin_mor2-Vin_min2)=⊿t*Po/η……(1)
代入數(shù)值可得:⊿t=77.9ms。
從上式能夠看到,⊿t與輸入電容、AC輸入電壓、產(chǎn)品功率成正比,而與輸出功率、DC-DC部分較低工作電壓成反比。
在實踐的工程環(huán)境中,輸入電壓是固定的。對某一款具體的AC/DC電源產(chǎn)品來說,內(nèi)部輸入濾波電容Cin、DC-DC部分較低工作電壓Vin_min、功率η都已無法改動,所以,電源本身的掉電保持時間無法改動。經(jīng)過外圍調(diào)整,也無法改動產(chǎn)品的Vin_min和η,僅有能調(diào)整的是在電源前端再接一級整流濾波,外接的濾波電容與電源內(nèi)部的輸入濾波電容是并聯(lián)關(guān)系,等效增加了Cin,增加了掉電保持時間。
如果電源前端加的濾波電容取100uF/400V,則掉電保持時間在之前的基礎(chǔ)上增加165.7ms。如果電源工作在半載條件,則掉電保持時間能夠再增加一倍。