電(diàn)路设计AC-DC電(diàn)源

2020-09-24

在電(diàn)子设计中，有(yǒu)时我依赖经验，有(yǒu)时我接受具有(yǒu)良好指导方针会有(yǒu)所帮助。设计AC-DC電(diàn)源是您要参考手册或其他(tā)准则的情况之一。AC-DC電(diàn)源存在很(hěn)多(duō)风险，容易出错。因此，让我们看一下我為(wèi)您制定的指南。 

什么是AC-DC電(diàn)源？

开关模式AC-DC電(diàn)源。

几乎每个低压设备都需要電(diàn)源才能(néng)正常工作。这些设备使用(yòng)直流電(diàn)压工作，而这些電(diàn)压不能(néng)直接从建筑物(wù)和家中的交流電(diàn)插座中获得。AC-DC電(diàn)源设计用(yòng)于将交流市電(diàn)转换為(wèi)低压组件，并将其降低到安全且合适的直流水平。 

AC-DC電(diàn)源可(kě)以作為(wèi)单独的模块存在，也可(kě)以包含在设备本身中。无论哪种方式，它们都通过将交流電(diàn)压转换為(wèi)所需的输出電(diàn)平，对正弦電(diàn)压进行整流以及对峰值进行平滑以提供線(xiàn)性，稳定的直流输出来进行操作。 

AC-DC電(diàn)源的类型

在设计AC-DC電(diàn)源之前，您必须了解众多(duō)变化之间的差异。 

隔离与非隔离

这种隔离式電(diàn)源使用(yòng)变压器将交流電(diàn)和直流電(diàn)分(fēn)开。 

使用(yòng)隔离電(diàn)源意味着交流输入与直流输出在物(wù)理(lǐ)上是分(fēn)开的。但是，在输入和输出之间连接了非隔离或离線(xiàn)電(diàn)源。如果需要考虑安全性，则需要选择隔离的拓扑。 

注意，将变压器包含在隔离设计中会大大降低電(diàn)源效率。非隔离電(diàn)源可(kě)提高效率，但会降低安全性。 

某些系统，例如医疗设备，需要强制使用(yòng)隔离電(diàn)源。非隔离電(diàn)源可(kě)以在不太关键的应用(yòng)中找到，例如照明和各种传感器。 

線(xiàn)性与开关模式

線(xiàn)性和开关模式電(diàn)源是指如何产生输出電(diàn)压。在線(xiàn)性電(diàn)源中，AC波形经过整流，平滑并提供给DC负载。同时，开关電(diàn)源通过PWM产生高频電(diàn)压脉冲。

如果您需要低成本且“干净”的電(diàn)源，则需要使用(yòng)線(xiàn)性電(diàn)源。但是，線(xiàn)性電(diàn)源效率不高，為(wèi)重负载供電(diàn)时很(hěn)容易发热。开关電(diàn)源在向负载传输功率方面效率更高，但因高频开关产生的噪声而臭名昭著。 

降压与升压

您会经常听到与電(diàn)源相关的术语“降压”和“升压”。降压拓扑表示降压電(diàn)源，而“升压”電(diàn)源将输入转换為(wèi)更高的输出電(diàn)压。

如果要从交流市電(diàn)降压到為(wèi)低压组件供電(diàn)，则需要降压型AC-DC電(diàn)源。 

AC-DC電(diàn)源设计中的挑战

電(diàn)涌是AC-DC電(diàn)源中的一个问题。

低估AC-DC電(diàn)源设计中的挑战是错误的。这是您需要解决的一些常见问题。 

开关噪声

对于开关電(diàn)源，稳压器不可(kě)避免地会引入噪声。您需要控制噪声并阻止它影响電(diàn)源供電(diàn)的敏感走線(xiàn)或组件。低通滤波器将抑制高频噪声。

涌动

AC-DC電(diàn)源容易受到来自交流電(diàn)源的電(diàn)涌或瞬变的影响。有(yǒu)一些标准（EN61000-4-4，EN61000-4-5）规定了電(diàn)源如何响应此类事件。為(wèi)了保护電(diàn)源，您需要使用(yòng)诸如金属氧化物(wù)压敏電(diàn)阻（MOV）和气體(tǐ)放電(diàn)管（GDT）之类的组件。

过電(diàn)流

AC-DC電(diàn)源设计為(wèi)在最大電(diàn)流限制下运行。但是，在某些情况下，负载可(kě)能(néng)会吸收比允许的更大的電(diàn)流，无论是否有(yǒu)意為(wèi)之。您需要确保在发生短路或过電(diàn)流时将電(diàn)压降低到零。某些電(diàn)源被设计為(wèi)在过電(diàn)流保护启动之前的短时间内被驱动以超过极限。