更寬的輸入電壓范圍的單管變換器設(shè)計(jì)

通常電源適配器輸入電壓最低可以是DC20V甚至更低，而在220V±20%的最高輸入電壓下的最高整流后電壓將達(dá)370V，輸人電壓變化范圍18。5倍！電源適配器在這種極寬的輸入電壓變化范圍下，如采用常規(guī)的反激式電源適配器電路結(jié)構(gòu)其占空比的變化范圍將非常大，從而不能實(shí)用。因此，電源適配器廠家認(rèn)為還是采用級(jí)聯(lián)方式來降低占空比的變化范圍。例如采用flyback級(jí)聯(lián)，在理論上可使占空比的變化范圍為0。11~0。7，這個(gè)變化范圍看起來似乎并不大，但在實(shí)際上無論是電流連續(xù)還是電流斷續(xù)的工作狀態(tài)，flyback從輸入向輸出傳輸電能均必須通過電感并且每個(gè)開關(guān)周期傳遞的能量為

式中i1—電感釋放儲(chǔ)能開始時(shí)的電感電流；

I2—電感釋放儲(chǔ)能結(jié)束時(shí)的電感電流。

電感電流的變化也對(duì)應(yīng)著開關(guān)管開通過程中電感電流的上升，當(dāng)電感量不變時(shí)實(shí)際的占空比將意味著變換器工作在電流連續(xù)狀態(tài)。在最低輸入電壓時(shí)為

式中i1—開關(guān)管開通時(shí)刻的變壓器一次側(cè)電流；

i2開關(guān)管關(guān)斷時(shí)刻的變壓器一次側(cè)電流。

當(dāng)電源適配器變壓器一次側(cè)電感降到1mH時(shí)，在最低輸入電壓時(shí)為0。326／0。456A在370V整流后輸出電壓輸時(shí)電流剛好斷續(xù)，開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間為0。8μs，對(duì)變換器一次側(cè)電流變化率為130mA實(shí)際上還是工作在電流連續(xù)狀態(tài)，高電壓輸入下的電流連續(xù)狀態(tài)不利于輸出電壓尖峰的抑制，如用TOPswitch在電流斷續(xù)下很容易達(dá)到輸出電壓尖峰小于20mV，而電流連續(xù)時(shí)將明顯高于這數(shù)值。

為了避免高輸人電壓的電流連續(xù)狀態(tài)，這種極寬輸入電壓范圍適采用隔離型flyback級(jí)聯(lián)電路拓?fù)洌@樣在最低電壓輸入時(shí)最大占空比為064-07第一級(jí)電感感量為2mH時(shí)的反沖電壓（第一級(jí)ybak輸出）為355V而第三級(jí)反神電壓則為63V，臨界電流電續(xù)對(duì)應(yīng)的輸入電壓應(yīng)對(duì)應(yīng)直流輸人電壓200V，對(duì)應(yīng)占空比04，反沖電壓133V，在370V時(shí)的反沖電壓為133×1。85=264V。開關(guān)管電壓為616V，小于700V由于第一級(jí)是非隔離的，因面不會(huì)造成像隔離型輸出的那樣大的尖峰。

這樣，對(duì)于5W電源適配器輸入功率時(shí)在臨界狀態(tài)下的電流峰值l1m

接下來是求得最低輸入電壓的占空比：