AC/DCスイッチ電源回路の構成
AC/DC 電源アダプタの主回路は、入力電磁干渉フィルタ (EMI)、整流フィルタ回路、電力変換回路、pWM コントローラ回路、出力整流フィルタ回路で構成されます。 補助回路には、入力過電圧および低電圧保護回路、出力過電圧および低電圧保護回路、出力過電流保護回路、出力短絡保護回路などが含まれます。
AC入力整流・フィルタ回路の原理
落雷保護回路: 高電圧を発生する落雷が電力網を通じて電源に侵入した場合、MOV1、MOV2、MOV3: F1、F2、F3、FDG1 で構成される回路が保護のために使用されます。 バリスタの両端に印加される電圧が使用電圧を超えると、バリスタの抵抗値が減少し、バリスタで高電圧エネルギーが消費されます。 電流が大きすぎると、F1、F2、F3 が後段の保護回路を焼損します。
入力フィルタリング回路：C1、L1、C2、C3で構成されるデュアルπ型フィルタリングネットワークは、主に入力電源の電磁ノイズとクラッター信号を抑制し、電源との干渉を防ぎ、高周波クラッターを防ぐために使用されます。電力網への干渉から電源自体によって生成されます。 電源を入れるとC5を充電する必要があります。 瞬時電流が大きいため、RT1(サーミスタ)を追加することでサージ電流を効果的に防止できます。 RT1 抵抗器では完全に瞬間的なエネルギーが消費されるため、一定時間が経過すると温度が上昇し、RT1 抵抗値が減少します (RT1 は負の温度係数成分です)。 このときのエネルギー消費は非常に少なく、後続の回路は正常に動作します。
整流およびフィルタリング回路: AC 電圧は BRG1 によって整流された後、C5 によってフィルタリングされて、比較的純粋な DC 電圧が得られます。 C5の容量が減少すると、出力ACリップルが増加します。
DC入力フィルタ回路の原理
1.入力フィルタリング回路：C1、L1、C2で構成されるデュアルπ型フィルタリングネットワークは、主に入力電源の電磁ノイズとクラッター信号を抑制し、電源との干渉を防ぎ、高周波クラッターも防ぐために使用されます。電力網への干渉から電源自体によって生成されます。 C3 と C4 は安全コンデンサであり、L2 と L3 は差動モード インダクタです。
2. R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7 はアンチサージ回路を構成します。 起動時には、C6 と Q2 が導通していないため、RT1 に電流が流れて回路が形成されます。 C6 の電圧が Z1 の調整値まで充電されると、Q2 が導通します。 後段の回路で C8 の漏れや短絡が発生すると、起動時に RT1 の電流により発生する電圧降下が増加します。 Q1 が導通すると Q2 のゲート電圧がなくなり、後段の回路を保護するために RT1 が短時間で焼き切れます。
AC/DC電源アダプタの電力変換回路
MOSトランジスタの動作原理:
最も広く使用されている絶縁ゲート電界効果トランジスタは MOSFET (MOSFET) であり、半導体表面の電気音響効果を利用して動作します。 表面電界効果デバイスとしても知られています。 ゲートが非導電性であるため、入力抵抗は最大 105 オームまで大幅に増加する可能性があります。 MOSFETは、ゲート・ソース電圧を使用して半導体表面に誘導される電荷の量を変化させ、それによってドレイン電流を制御します。
動作原理：R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2はバッファを形成し、スイッチMOSトランジスタと並列に接続され、スイッチトランジスタの電圧ストレスとEMIを軽減し、二次故障を回避します。 スイッチ Q1 がオフになると、変圧器の 1 次コイルはピーク電圧と電流を生成する傾向があります。 これらのコンポーネントを組み合わせると、ピーク電圧と電流を効果的に吸収できます。 R3 から測定されるピーク電流信号は、現在の動作サイクルのデューティ サイクル制御に関与するため、現在の動作サイクルの電流制限となります。 R5 の電圧が 1V に達すると、UC3842 は動作を停止し、スイッチ Q1 が直ちにオフになります。
R1 と Q1 の接合コンデンサ CGS と CGD は RC ネットワークを形成し、コンデンサの充電と放電はスイッチのスイッチング速度に直接影響します。 R1 が小さすぎると、発振が発生しやすくなり、電磁干渉も大きくなる可能性があります。 R1 が大きすぎると、スイッチ管のスイッチング速度が低下します。 Z1 は通常、MOS トランジスタの GS 電圧を 18V 未満に制限し、MOS トランジスタを保護します。
Q1 のゲート制御電圧はノコギリ波であり、デューティ サイクルが長いほど Q1 の導通時間が長くなり、トランスによってより多くのエネルギーが蓄えられます。 Q1が遮断されると、変圧器はD1、D2、R5、R4、およびC3を通じてエネルギーを放出すると同時に、磁場リセットの目的も達成し、変圧器の次のエネルギー貯蔵と伝送の準備をします。 IC は出力電圧と電流モーメントに基づいて⑥端子のこぎり波のデューティ比を調整し、機械全体の出力電流と出力電圧を安定させます。
