线性电源适配器的结构与特点

　线性电源适配器的结构与特点 　　线性电源适配器通常都是由电网所提供的交流电，经过变压、整流、滤波和稳压环节而得到。其各个部分电路的作用如下： 　　①电源适配器变压器——将220V电网电压转换为整流电路所需要的交流电压值，而少部分电路采用电容，如遥控电风扇电路。 　　②整流电路——将交流电压转换为脉动直流电压。常用的整流电路有半波整流电路、全波整流电路和桥式整流电路。 　　③滤波电路——将脉动直流电压转换成较为平滑的直流电压。线性电源适配器中常用的滤波电路有电感滤波、电容滤波和阻容滤波，其中的是电容滤波。 　　④稳压电路——将直流电源适配器的输出电压稳定，基本不受电网电压或负载的影响。在线性电源适配器中常用的稳压电路有二极管稳压、串联稳压。其中，串联稳压有现成的集成电路，如固定电压输出的集成电路有LM78××，LM79××等，可调电压输出的集成电路有LM317和LM337等。 　　4个功能模块的线性稳压电源适配器 　　线性电源适配器的优点是稳定性好、瞬态响应速度快、可靠性高、输出电压精度高和输出纹波电压小;缺点是工作频率低，所采用的工频变压器、滤波器的体积和重量都较大。调整管工作在线性状态，功耗大、效率低，需要加装散热器。

可用功率密度取决于下列因素.

■A.要求的输出功率.要求的输出功率是应用需要的平均功率.

■B.热阻抗.热阻抗的定义是功率消耗产生的温升,通常用℃/W度量.

■C.外壳工作温度.所有功率器件都规定了外壳工作温度,该温度是指功率器件内部的元件工作时所能承受的温度.为保持功率器件的可靠性,应工作在温度以下.

■D.工作环境温度.它是指在功率器件工作时差的环境温度.功率器件在工作时若发热量太大,且又来不及向周围媒质消散,功率器件就会因超过其正常工作的保证温度而失效.因此,选配合适的散热器是元器件可靠工作的重要条件之一.

而在功率器件的热设计中所需的主要参数有以下几个.

■1.功率器件的工作结温Tj：即器件允许的工作温度极限.本参数由制造厂提供,或由产品标准强制给出要求.

■2.功率器件的损耗功率Pz：器件在工作时自身产生的平均稳态功率消耗,定义为平均有效值输出电流与平均有效值电压降的乘积.

■3.功率器件的耗散功率Q：指特定散热结构的散热能力.

■4.功率器件的热阻R：指热量在媒质之间传递时,单位功耗所产生的温升.

　 家用电器所使用的电源适配器的效率现在越来越关注,如果变换器效率低,那么就代表更耗电.电源适配器效率的测试应在额定输入电压、满载条件下测得,不少电源适配器常常工作在半载以下,所以我们测试的时候也会测试轻载效率,电源适配器设计者载选择拓扑时应当特 别注意.

　　　 效率是和功率有关的,这个标准是美国能源之星的标准,也是目前开关电源管理的一个行业标准.只要是要想出口到欧美发达***的电源适配器都需要达到这个标准.

　 电源适配器在我们日常生活中比较常见,例如路由器电源,手机充电器,笔记本电源,监控电源,智能音箱电源,这些都是我们为常见的电源适配器,那么电源适配器相比之前老式的线性电源,以及变压器之间有哪些优势和特点呢?下面我们就来介绍下电源适配器的优势与特点.

　　　 1.体积小、重量轻。开关电源适配器没有采用笨重的工频变压器。由于开关MOS管上的耗散功率大 幅度降低后，又省去了较大的散热片。由于这两方面原因，所以开关电源适配器的体积小，重量轻 。

　　　 2.功耗小、。开关电源适配器电路中，开关MOS管在激励信号的激励下，它交替地工作在导 通—截止和截止—导通的开关状态，转换速度很快，频率一般为50kHz以上，在一些***的开关电 源线路中，可以做到几百或者近兆Hz。这使得开关MOS管的功耗很小，电源的效率可以大幅度地提 高，其效率可达到90%。

　　　 3.滤波的效率大为提高，使滤波电容的容量和体积大为减少。开关电源适配器的工作频率目前基 本上是工作在50kHz以上，是线性稳压电源适配器的1000倍以上，这使整流后的滤波效率几乎也提 高了1000倍;即使采用半波整流后加电容滤波，效率也提高了500倍。在相同的纹波输出电压下，采 用开关电源时，滤波电容的容量只是线性稳压电源中滤波电容的1/500～1/1000。

　　　 4.稳压范围宽。开关电源适配器的输出电压是由激励信号的占空比来调节的，输入信号电压的变 化可以通过调频或调宽来进行补偿。这样，在工频电网电压变化较大时，它仍能够保证有较稳定的 输出电压。所以开关电源适配器的稳压范围很宽，稳压效果很好。此外，改变占空比的方法有脉宽 调制型和频率调制型两种。开关稳压电源不仅具有稳压范围宽的优点，而且实现稳压的方法也较多 ，设计人员可以根据实际应用的要求，灵活地选用各种类型的开关电源集成电路芯片方案。