高效率大功率适配器的研究

时间：01-05 来源：电源世界作者：张友军点击：

3 参数选择和试验结果

3.1 参数选择
　　本文研制的150瓦笔记本电脑适配器，其中PFC控制芯片采用ST公司生产的L6561，其价格较低，外围控制电路所用元器件少；设定PFC的输出电压VB=390V（略大于最大输入电压的幅值）；PFC其他器件参数如下：
　　共模滤波电感（图1中未画出）：LFZ2805V08；
　　差模滤波电感L1：73uH；PFC Boost电感L2：165uH；
　　全波整流桥CR1：RBV-406；二极管D1：8ETH06；
　　开关管S1：ST公司STP12NM50FP，12A/500V，Rds=0.30W(Typ)；
　　输入滤波电容C1：1uF/400V；直流母线输出滤波电容C2：100uF/400V。
　　双管正激直流变换器的控制芯片采用价格便宜的UC3845；考虑到负载动态响应要求及输出阻抗，设定满载时占空比为0.38；变压器原、副边匝比为N1:N2=56:5，选用philips公司生产的铁芯EFD30-3F3；其他器件参数如下：
　　原边开关管S2、S3：STP12NM50FP；续流二极管D2、D3：MUR160；
　　副边开关管S4、S5：Fairchild公司FDP038AN06A0, 3.8mW/80A/60V；
　　输出滤波电容Co：Rubycon ZL series，1500uF/16V；
　　输出滤波电感Lo：20uH；开关频率：180k Hz。

3.2 试验结果
　　图4为Vi=90V时PFC满载输入电压及输入电流试验波形，可以看出输入电流波形的正弦性好，经测定功率因数PF值大于0.99；图5为双管正激直流变换器输出滤波电感前端电压VG、原边下管S3漏源电压VDS3的试验波形，由图可知在原边开关管S2、S3开通前，S3的漏源电压VDS3=VB/2。由于S2、S3的漏源电容实际不为零，VDS3（以及VDS2）从VB下降到VB/2是通过其漏源电容和变压器激磁电感谐振来完成的，故VDS3下降（从 VB到VB/2）需要一定的时间，并具有一定的斜率。


图4　PFC满载90V时输入电压、输入电流试验波形	图5　DC/DC输出电感前端电压、原边下管漏源电压试验波形

　　图6为PFC在不同输入电压下的满载效率曲线（不包括控制损耗），该效率随输入电压的升高而升高，在90V时最低，但也高达95.08%；图7为 DC/DC变换器在不同输出负载时的效率曲线（不包括控制损耗），其150W满载时效率高达96.04%；图8为不同输入电压下适配器的满载效率曲线（包括控制损耗），满载时适配器的整体效率超过90.80%，该效率曲线的特点也是随输入电压的升高而升高，在230V时可高达93.57%。

图6 不同输入电压下PFC满载效率曲线

图7　DC/DC不同输出负载时的效率曲线

图8 不同输入电压下适配器的满载效率曲线

4 结论
　　本文研制的150瓦笔记本电脑适配器具有两级电路拓扑结构，前级PFC采用电流临界断续模式控制，后级DC/DC部分采用双管正激变换器。PFC和 DC/DC各自独立，控制电路简单，成本相对低廉。适配器的整体效率高，满载时超过90.80%。实验结果表明该适配器具有高效率、高功率因数、及低成本等优点。

参考文献：
1、ST公司，"L6561,enhanced transition mode power factor corrector"（AN966）.
2、IEC 1000-3-2, First Edition 1995-03，International Electrotechnical Commission，3，Geneva，Switzerland.

上一篇：蓄电池内阻及其同蓄电池各类失效模式的关系
下一篇：大容量航空蓄电池充电器的研制

适配器拓扑功率因数同步整流相关文章：

栏目分类