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超宽电压电源解决方案
编辑:上海责允电子科技有限公司   发布时间:2018-05-09

设计特色:

• 超宽输入电压范围(10-265 VAC 或13-400VDC)

• 极高能效

    • 效率高达65%

• 极低的功耗:典型待机功耗小于6mW(@带载100uA时)

 

应用领域:

• 输入电压范围变化极宽的蓄电池供电场合(动力车系统、光伏系统、UPS不间断电源、EPS应急电源、光伏逆变器、风光互补控制器、动力电池保护板、BMS电池管理系统等的DC-DC转换供电模块);

• 工业电器的供电控制(特别是宽电压输入范围的工业控制所用的辅助电源,比如仪器仪表,智能电表,自动化仪表,定时器,工控设备等);

• 家用电器的供电控制(比如WIFI插座、电饭煲、洗碗机及其它白色家电);

• 其它非隔离供电的应用,比如夜间照明灯、LED驱动、电表及住宅加热控制器等。

 

设计概述:

在某些特殊的应用场合里,需要电源系统在很宽的电压范围内都能正常工作,如光伏系统、UPS等,尤其在工业现场,电网的电压往往受用电负载的变化而变动,特别是负载较大时情况尤其严重,

另外现场环境的干扰尖峰也会叠加在输入电压上一起进入电源电路,致使在恶劣环境下正常供电的电源芯片或其它的元件极其容易损坏。

 

本文所设计的超宽范围输入电压的转换器电源可在输入10~265VAC(或13-400VDC)的范围内正常工作(有较宽的输入电压,对外部电压有较大的容限,以保证外部供电电源出现较大波动时不会损坏系统,

同时要有稳定的输出电压以及一定带负载能力,以保证整个系统能够稳定的工作),适用于全球电压范围的交流市电又可使用蓄电池(24V,36V,48V,96V,240V,360V....等等)供电。同时也为产品

任意采用110V电压或220电压,还是使用蓄电池电压均可直接使用提供了方便,能够适用于世界各国的供电电压,包括日本的100VAC、欧洲的230VAC甚至美国的120/208VAC, 以及蓄电池供电电压(24V,36V,48V,96V,240V,360V....等等)。

 

工作原理:

本设计使用微功耗宽电压DC-DC电源模块和4-5个外围零件来实现一个5V、200mA(或者12V、120mA)

超宽输入电压范围(10-265VAC,或13-400VDC)电源。此类电源的应用包括工业控制所用的辅助电源。

 

1.   超宽电压输入的 DC/DC 降压型转换器

一些动力车系统及某些工业场合,常需要宽输入电压的直流辅助电源,图1所示的电路为一个典型的输出为5V、200mA的非隔离降压电源。它通常应用于输入电压变化很大的蓄电池(组)供电场合,

比如动力车系统、光伏系统、UPS不间断电源、EPS应急电源、光伏逆变器、风光互补控制器、动力电池保护板、BMS电池管理系统等的DC-DC转换供电模块。

2. 超宽电压输入的 AC/DC 降压型转换器

图2所示的电路为一个典型的输出为12 V、120 mA的非隔离电源。它通常应用于工业电器的控制(比如仪器仪表,定时器,工控设备等)和家用电器的控制(比如WIFI插座、电饭煲、洗碗机及其它

白色家电)。此电路还适合于其它非隔离供电的应用,比如夜间照明灯、LED驱动、电表及住宅加热控制器等。

元件选择:

     R1限流电阻,具体需根据输入电压范围与输出电流而定.

       C1滤波电容,建议使用0.47uF~100uF电解电容,具体需根据输入电压范围与输出电流而定.

       C2选用47uF/25V电解电容。

       C3输出滤波电容,建议使用47uF~220uF.

       Z1 对于12V以下输出模块最大不超过12V;对于12V输出模块最大不超过15V.

注:如果对静态电流要求相对比较严的情况下,建议C1~C3尽量选用漏电流比较小的电容.


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