對(duì)于DIY達(dá)人(工程師)來(lái)說，沒有比讓他們動(dòng)手“鼓搗”東西更讓他們上癮的事兒，一位工程師曾和小編提到過，對(duì)DIY的喜愛就像自己得了強(qiáng)迫癥一樣，無(wú)論在哪，看到了什么電源電子類產(chǎn)品都有拆解和自己動(dòng)手DIY的欲望。如今隨著科技的迅猛發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)于電子產(chǎn)品的要求也越來(lái)越高，也就是市場(chǎng)的眼光不再一味的停留在一些基礎(chǔ)功能上，其產(chǎn)品的外形及使用舒適度都被考慮其中，那么，小編將在本文中介紹一種針對(duì)于超薄筆記本電腦的電源適配器設(shè)計(jì)。
合理的成本設(shè)計(jì)出能夠裝入厚度不足15毫米的機(jī)殼中的電源這是一件非常具有挑戰(zhàn)性的事情，盡管筆記本電源必須滿足所有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，但在超薄型適配器中并沒有為體積較大的散熱片或散熱器預(yù)留空間。因此，為減少熱量產(chǎn)生，電源應(yīng)具有極高效率，且必須對(duì)其進(jìn)行有效的散熱設(shè)計(jì)。本文介紹反激式轉(zhuǎn)換器的一種創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法，它是通過先進(jìn)的控制技術(shù)來(lái)提升所有功率水平的效率，并實(shí)現(xiàn)超低空載功耗。這種設(shè)計(jì)方法可使制造商以與標(biāo)準(zhǔn) “磚塊式”筆記本適配器相當(dāng)?shù)某杀旧a(chǎn)出超薄筆記本適配器，同時(shí)這些超薄筆記本適配器的性能還超出了能源之星EPSv2.0的功率效率要求和其它全球性能效標(biāo)準(zhǔn)。
圖1 典型的反激式轉(zhuǎn)換器電路簡(jiǎn)圖
TOPSwitch-HX在單個(gè)IC封裝中集成了一個(gè)700VMOSFET、MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)和一個(gè)用戶可選擇限流點(diǎn)的PWM控制器。在使能狀態(tài)下，控制器的振蕩器在每個(gè)時(shí)鐘周期開始時(shí)導(dǎo)通功率MOSFET。當(dāng)電流達(dá)到限流點(diǎn)或達(dá)到反饋信號(hào)設(shè)置的占空比(PWM控制)時(shí)，MOSFET才會(huì)關(guān)斷。 PWM控制器關(guān)斷MOSFET后，變壓器繞組間的電壓開始反向，輸出二極管被正向偏置，電流開始流入次級(jí)繞組，從而補(bǔ)充輸出電容中的電荷并將電流供應(yīng)給負(fù)載。
PWM控制在高功率下可提供較高的效率，但當(dāng)功率下降到中低水平時(shí)，效率將會(huì)隨之降低。我們可以通過分析開關(guān)電源中損耗產(chǎn)生的原因來(lái)探究其中的緣由。電源中有兩種基本損耗：電流流動(dòng)產(chǎn)生的阻性損耗，以及電路中電感和電容負(fù)載產(chǎn)生的開關(guān)損耗。
阻性損耗是電流均方根(RMS電流)的函數(shù)，因此，當(dāng)功率水平較高時(shí)，阻性損耗就相當(dāng)大。開關(guān)損耗與開關(guān)頻率成比例。因此一般情況下，當(dāng)功率較低時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)開關(guān)損耗(隨頻率變化而變化)，從而嚴(yán)重限制電源的效率。
通過將開關(guān)頻率保持在較低水平，可以降低開關(guān)損耗，從而提高中低功率下的效率。不過，通過提高頻率可以減小某些元件(如變壓器、輸出電容和后級(jí)LC濾波器等)的尺寸，這一點(diǎn)對(duì)于設(shè)計(jì)薄型筆記本適配器很有利。
