可調電源適配器相關技術

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可調電源適配器相關技術

可調線性實驗室電源適配器的種類有很多。典型地，這些電源適配器具有從零到某個較大值的可調輸出電壓，可用于恒壓或恒流控制方式。然而，不論5v1a電源適配器采用哪一種形式的控制，傳統的可調整線性電源適配器有三個共同點：大、重、效率低。
輸出電壓低時，電源適配器的大部分額定功率耗費在電源適配器內部，變換效率將很低。
使用開關變換器技術，可以消除操作時額外的消耗，并且還可以減小尺寸和重量。
通過使用“反激式”或降升壓驅動的開關式轉換技術，可獲得更多的優點。一個開關式電源適配器提供的電壓和電流等于三個獨立的可調線性電源適配器提供的電壓和電流。
消耗型線性1A電源適配器可以提供數種不同的電壓和電流范圍，甚至在額定輸出功率相同時也可以。例如，額定功率300W的線性電源適配器可以為10V、30A，30V、10A或60V、5A三種不同的情形。當30V的電源適配器輸出電壓為10V時，輸出電流較大可能只有10A，那么它只輸出100W的功率，其余的就消耗在電源適配器中。
所以要包含某一功率水平的一個電流范圍時，需要多個不同的線性可調整電源適配器。
用反激式開關模式技術，用一個電源適配器就可以對大多數的輸出電壓和電流范圍，提供近乎恒定的輸出功率。一個設計為300W容量的電源適配器相當于前面說過的三個線性電源適配器這種電源適配器的典型輸出特性如圖所示。
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這種類型的開關型可調整電源適配器比之前的可調整線性電源適配器更輕、更小、更有通用性。在整個電流和電壓范圍內，效率保持在70%附近。

可調開關技術
可調電源適配器在設計上有很多困難，可能較明顯的是在相對較大的傳導和輻射電子噪聲上。常將實驗室等級的電源適配器應用在對電子噪聲和紋波敏感的研制應用中，因此必須有良好的紋波抑制和噪聲濾波，在這類應用中濾波不能太強。對開關器件和濾波器的法拉第屏蔽是基本需求，應用金屬或屏蔽盒可以減小EMI（電磁干擾）問題。
對電源適配器來說，零輸出電壓下的工作也是一個問題，因為它需要很窄的功率脈沖，此時就很難控制所需的輸出功率。使用快速MOSFET開關和對低輸出電壓和電流的不同控制方法可以克服這一局限。

數碼相機電源適配器反激變換器的特殊性質
對反激技術的研究揭示了反激變換器的一個很有用的特性：能量儲存周期和能量轉換周期可視為完全獨立的操作。
考慮圖中簡單的對角半橋反激功率部分，兩個MOSFET處于導通時，能量作為磁能儲存在變壓器中。因為MOSFET導通時副邊不導通，可將變壓器看作是一個儲能的單繞組電感器。當導通周期結束時，磁心儲存的能量是（1/2）LpI2p。

儲能周期結束（MOSFET關斷）時，原邊停止導通，變壓器像一個單繞組電感器一樣工作，使副邊繞組和輸出電路具備工作條件。

由于這兩個工作過程是獨立的，原邊與副邊的工作之間沒有直接的聯系（除了必須維），副邊的輸出電壓和電流不像一個普通的變壓器那樣由輸入決定，輸出功率可以持功率從高電壓、小電流或低電壓、大電流或者是兩者的任意組合中得到，只要滿足功率守恒要求就可以。
第二個明顯的特征是如果繼續保持完全能量傳遞方式（不連續控制方式），則副邊匝數對輸出電壓和電流同樣沒有直接影響。

簡言之，對于確定的原邊工作條件，可將完全能量傳遞反激變換器變壓器看作一個恒能源。

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