DC電源掉電保持時(shí)間的簡(jiǎn)單方法

精品文檔-下載后可編輯增加AC/DC電源掉電保持時(shí)間的簡(jiǎn)單方法AC/DC開(kāi)關(guān)電源有一項(xiàng)重要的技術(shù)參數(shù)——掉電保持時(shí)間，指從AC掉電到輸出電壓下降到精度范圍（通常是-2%）之外的時(shí)間差t，如圖1所示。通俗地講，就是開(kāi)關(guān)電源在沒(méi)有輸入后，輸出還能撐多久。

很多情況下，系統(tǒng)在檢測(cè)到AC掉電后，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存、傳輸，對(duì)執(zhí)行器的狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置，等等。因此，在AC掉電后，開(kāi)關(guān)電源還需要能持續(xù)給系統(tǒng)提供電源一段時(shí)間，以保證系統(tǒng)可靠關(guān)閉。另外，在有MPS的系統(tǒng)中，從市電切換到MPS供電的過(guò)程中，也需要開(kāi)關(guān)電源能維持正常輸出。

掉電保持時(shí)間的決定因素

常規(guī)ACDC開(kāi)關(guān)電源原理框圖如圖2所示。AC輸入經(jīng)過(guò)整流濾波后，變成一個(gè)直流電壓（有一定的紋波電壓），再通過(guò)DC/DC變換器轉(zhuǎn)換成我們所需要的電壓輸出?？刂齐娐房筛鶕?jù)輸入電壓和輸出負(fù)載來(lái)調(diào)整占空比（PWM模式）以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的電壓輸出。在AC輸入掉電后，由輸入濾波電容存儲(chǔ)的能量給輸出供電。在這個(gè)過(guò)程中，濾波電容電壓逐漸下降，控制電路通過(guò)調(diào)整占空比依然可以實(shí)現(xiàn)額定的輸出電壓，直到電容電壓下降到控制電路能調(diào)整的范圍之外時(shí)，輸出電壓開(kāi)始下降。

代入數(shù)值可得：t=77.9ms。

從式1可以看到，t與輸入電容、AC輸入電壓、產(chǎn)品效率成正比，而與輸出功率、DC/DC部分最低工作電壓成反比。

在實(shí)際的工程環(huán)境中，輸入電壓是固定的。對(duì)某一款具體的AC/DC電源產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，內(nèi)部輸入濾波電容Cin、DC/DC部分最低工作電壓Vin_min、效率η都已無(wú)法改變，所以，電源本身的掉電保持時(shí)間無(wú)法改變。通過(guò)調(diào)整，也無(wú)法改變產(chǎn)品的Vin_min和η，唯一能調(diào)整的是在電源前端再接一級(jí)整流濾波，外接的濾波電容與電源內(nèi)部的輸入濾波電容是并聯(lián)關(guān)系，等效增加了Cin，增加了掉電保持時(shí)間。

如果電源前端加的濾波電容取100μF/400V，則掉電保持時(shí)間在之前的基礎(chǔ)上增加165.7ms。如果電源工作在半載條件，則掉電保持時(shí)間可以再增加一倍，如表1所示。

推薦電路

如圖3所示，電路的輸入端接市電，輸出可等效為直流電源，接在ACDC開(kāi)關(guān)電源的L、N上。C1要根據(jù)實(shí)際負(fù)載、輸入電壓以及所需要的保持時(shí)間來(lái)確定，沒(méi)有明確的推薦值。由于增加了C1，開(kāi)機(jī)沖擊電流會(huì)增大，R1可以用來(lái)減小該沖擊電流，可以選擇3W的繞線電阻，阻值大致在2～7.5Ω之間。對(duì)于D1，可以選1000V、電流在1.5A及以上的整流橋。另外，整流橋能承受的沖擊電流（規(guī)格書(shū)中有說(shuō)明）應(yīng)大于實(shí)際電路中的沖擊電流。

試驗(yàn)結(jié)果與分析

為驗(yàn)證理論分析和計(jì)算的正確性，選取MORNSUN的LH25-10B05來(lái)進(jìn)行測(cè)試。在輸入電壓220Vac，負(fù)載4A的條件下，LH25-10B05的掉電保持時(shí)間為76.8ms，波形如圖4所示；按推薦電路外接100μF/400V輸入濾波電容后，電源的掉電保持時(shí)間增加到249ms，波形如圖5所示。試驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果吻合。

本文理論分析了開(kāi)關(guān)電源掉電過(guò)程，推導(dǎo)出了掉電保持時(shí)間的計(jì)算公式；根據(jù)公式找到了通過(guò)外接電