電源適配器實(shí)際輸出功率問題分析

實(shí)際應(yīng)用中電源適配器真的可以輸出如此大的功率嗎?比如TOP250規(guī)格書中宣稱,開放式電源適配器可以在230V(1±15%)供電條件下輸出290W!

究竟能不能達(dá)到,回過頭來算一下就知道了?

230V(1±15%)最低電壓為195.5V,對應(yīng)整流輸出電壓平均值為255V?最高電壓為265V,對應(yīng)的最高整流輸出電壓約為370V(輕載為375V)?

對于一個(gè)耐壓700V的開關(guān)管,所剩電壓為30V,扣除變壓器漏感產(chǎn)生的尖峰電壓約100-150V,所剩電壓為180~230V,在扣除安全裕量50V,所剩電壓為130~180V?這個(gè)電壓就是變壓器一次側(cè)的反沖電壓?對應(yīng)的開關(guān)管最大占空比為

在絕大多數(shù)情況下,反激式電源適配器的開關(guān)管最大占空比是不能超過0?5的,在這里用0?5最為最大占空比?

TOP250規(guī)格書中的自保護(hù)電流限制值的最小值為5?859A,也就是說正常用的時(shí)候開關(guān)管漏極電流一定要低于5.859A?

根據(jù)反激式電源適配器的輸出功率與輸入電壓?占空比?效率的關(guān)系

計(jì)算結(jié)果的不低于290W?

接下來看開關(guān)管承受的有效值電流:

在關(guān)心溫度為100℃條件下產(chǎn)生的導(dǎo)通損耗為:12?3W?這個(gè)功率在管芯到管殼產(chǎn)生的溫度差為24?5℃,也就是說管芯為100℃時(shí),外殼的溫度僅為75℃,那么要維持這個(gè)溫度即使不考慮管殼與散熱器的接觸熱阻,散熱器的熱阻也要不高于2℃/W,需要散熱面積至少為350cm2,這時(shí)的散熱器是帶電的,散熱器大概需要82mmx25mmx70mm的尺寸,如此大的帶電散熱器對應(yīng)的電源適配器外殼是難以想象的?那么就需要TOP Switch外殼與散熱器電氣隔離?

如果TOP Switch的外殼需要與散熱器電氣隔離,其隔離熱阻約為1℃/W?則散熱器的溫度僅僅為62?5℃,散熱器熱阻就要低于1℃/W,這使得一般的電源適配器外殼無法耗散出如此熱量?

如果電源適配器電壓為85-265V國際電源適配器電壓,則TOP Switch規(guī)格書中的開放式電源適配器為210W就必須工作在電流連續(xù)狀態(tài)?

由此可以看到, TOP Switch規(guī)格書中給出的輸出功率僅僅是一個(gè)極限功率,實(shí)際應(yīng)用中需要降額一半甚至更多才比較合理?

在中國,電源適配器應(yīng)為220V(1±20%),這樣對應(yīng)的輸出功率與電流的關(guān)系一般為每安培電流對應(yīng)32W,這樣,TOP250僅能輸出187W?這是工作在自保護(hù)限流值狀態(tài)下,但是電源適配器是不應(yīng)該工作在自保護(hù)電流值狀態(tài)下的,加入留有20%的余量,則輸出功率僅約150W,如果變壓器設(shè)計(jì)不當(dāng),最大占空比不能實(shí)現(xiàn),又會使得最大輸出功率降低至少0%,這時(shí)的輸出最大功率僅剩下120W,還不到290W的42%,所以對TOP Switch的最大輸出功率在實(shí)際應(yīng)用中要降額?