增加AC-DC开关电源掉电保持时间有哪些方法

在一些特别的运用场合，惯例AC-DC开关电源的掉电坚持时刻无法满足要求，而超长掉电坚持时刻的开关电源在市场上十分稀有。为满足这些特别运用场合的需求，本文从理论上剖析了选择掉电坚持时刻的要素，并提出了一种简略的通过外围电路来添加掉电坚持时刻的方法。

ACDC开关电源有一项重要的技术参数——掉电坚持时刻，指从AC掉电到输出电压下降到精度规划(通常是-2%)之外的时刻差⊿t。粗浅地讲，就是开关电源在没有输入后，输出还能撑多久。许多状况下，系统在检测到AC掉电后，需求对数据进行保存、传输，对执行器的状况进行设置等等。因而，在AC掉电后，开关电源还需求能继续给系统供给电源一段时刻，以保证系统牢靠关闭。
1.开关电源掉电坚持时刻的选择要素
惯例ACDC开关电源原理，AC输入通过整流滤波后，变成一个直流电压(有必定的纹波电压)，再通过DCDC变换器转换成我们所需求的电压输出。控制电路可根据输入电压和输出负载来调整占空比(PWM方法)以完毕安稳的电压输出。在AC输入掉电后，由输入滤波电容存储的能量给输出供电，在这个进程中，滤波电容电压逐渐下降，控制电路通过调整占空比依然能够完毕额定的输出电压，直到电容电压下降到控制电路能调整的规划之外时，输出电压开始下降。
我们通过举例来说明选择掉电坚持时刻的要素。假定一款Vo=5V、Po=20W、功率为η=0.78的产品，DC-DC部分可正常作业的低电压Vin_min=100V，电源内部输入滤波电容Cin=47uF。假定标称220Vac输入整流滤波后的电压为直流电压(实践有必定纹波)，其值Vin_nor=308V，根据能量守恒有下式：
0.5*Cin*(Vin_mor2-Vin_min2)=⊿t*Po/η……(1)
代入数值可得：⊿t=77.9ms。
从上式能够看到，⊿t与输入电容、AC输入电压、产品功率成正比，而与输出功率、DC-DC部分低作业电压成反比。
在实践的工程环境中，输入电压是固定的。对一款具体的AC-DC电源产品来说，内部输入滤波电容Cin、DC-DC部分低作业电压Vin_min、功率η都已无法改动，所以，电源自身的掉电坚持时刻无法改动。通过外围调整，也无法改动产品的Vin_min和η，仅有能调整的是在电源前端再接整流滤波，外接的滤波电容与开关电源内部的输入滤波电容是并联联络，等效添加了Cin，添加了掉电坚持时刻。
假定开关电源前端加的滤波电容取100uF/400V，则掉电坚持时刻在之前的基础上添加165.7ms。假定电源作业在半载条件，则掉电坚持时刻能够再添加一倍，
2 .开关电源的输出电容对掉电坚持时刻的影响
在上述条件下，我们再核算一下通过添加输出电容Co来延伸掉电坚持时刻的效果。假定：输出电压精度是±2%，
则输出电压下限Vo1=4.9V、Co=40000uF，则有：
0.5*Co*(Vo2-Vo12)=⊿t1*Po……(2)
代入数值可得：⊿t1=1ms。
我们发现，输出40000uF的电容延伸掉电坚持时刻仅有1ms!由此可见添加输出电容对掉电坚持时刻的影响微不足道
本文理论剖析了开关电源掉电进程，推导出了掉电坚持时刻的核算公式;根据公式找到了通过外接电路来添加掉电坚持时刻的途径。通过实践查验，验证了理论核算的正确性。该方法实施简略，对添加掉电坚持时刻效果明显，具有很强的工程指导意义。