激光打印机的电源必须具有较高的峰值功率,以供打印时用,而在每次打印后一般会有较长的时间处于待机状态。这意味着其电源适配器在满载到空载之间都要达到很高的转换效率,才符合节能标准。由TEA1532构成的60W(峰值功率90W)激光打印机电源适配器电路如图7-19所示。该电源适配器采用TEA1532型第二代“绿色”节能型单片开关电源芯片,能直接插在交流电插座上。其主要技术指标如下:交流电压范围为90~264V(电网频率为47~63Hz);直流输出电压为20(1±4%)V,额定输出电流为3A,纹波电压和噪声电压分别小于350mV、200mV;连续输出功率为60W,峰值输出功率为90W。在待机模式下,当输出功率为500mW时,其输入功率低于1.25W;在空载情况下(打印机与电源适配器断开,但仍与交流电源线连接),输入功率低于700mW。当输出功率为60W、90W时,电源效率均高于80%(包含输入滤波电容的损耗)。
尽管TEA1532可工作在连续模式或不连续模式,但该电源适配器选择了不连续模式,原因是这种电路结构容易实现稳定。图7-19中,90~264V交流电依次经过2A熔丝管、EMI滤波器(R1,C1,L1,C2~C4)、整流滤波器(VD1~VD4,C5),接高频变压器的一次绕组。R2采用负温度系数热敏电阻(NTCR),在上电过程中可起到限流作用。一次侧的钳位保护电路由钳位二极管VD5和阻容元件R3∗、R4、C6组成(∗表示可选件,下同)。辅助绕组的输出电压首先经过VD8、C14∗整流滤波,再经过由VT2、VDZ2等构成的串联调整式稳压器,进行二次稳压后获得+12.4V的稳定电压,接TEA1532的电源端。过电压保护电路由R18、VD7等组成。外部过热保护电路由NTC电阻R5等构成。二次侧电压经过整流滤波后获得20V、3.0A的直流稳压输出。输出电压还经过取样电阻(R25、R26)、精密光耦反馈电路(TL431、PC817),给控制端提供电压。由R15~R17组成过电流检测电阻,总阻值为0.172Ω。C11为软启动电容,C19为安全电容。
该电源适配器的关键元器件包括输入滤波电容、高频变压器(含磁心、匝数比和一次绕组的电感)、外部功率MOSFET、输出二极管和输出滤波电容。(www.xing528.com)
在满载且输入电压为最小值时,为保证在高频变压器的一次绕组上能有足够高的电压,输入滤波电容C5耐压值必须足够高,电容量也要足够大。典型情况下,C5可选150μF/400V标称容量。高频变压器选用PQ26型磁心(磁心的Bmax=220mT,Ae=109mm2),一次绕组的匝数取35匝,电感量LP=197μH(设计的一次侧峰值电流IP=4.15A),匝数比可选5。因此,二次绕组和辅助绕组的匝数分别为7匝、5匝。
输出整流管VD9选用PBYR20100CT型肖特基二极管(对管),其最大整流电流为20A,反向耐压为100V。输出滤波电容C15、C16必须能满足对输出纹波电流的要求,并且额定电压应高于电源适配器发生开环故障时的输出电压值。现采用两只1000μF/25V电解电容器作并联使用,以减小滤波电容的等效电阻。
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