一种宽电压模式电源适配器的制作方法

本发明涉及电源适配器技术领域，具体涉及一种宽电压模式电源适配器。

背景技术：

电源适配器被广泛用于手机、数码相机、摄像机和PDA等便携式设备电源电池的充电，以及为笔记本电脑、液晶显示器、游戏机和DVD等电器设备提供低成本直流电源。为满足在全球范围内使用的需要，要求电源适配器的输入电压范围为全球电压的输入范围85~264V，在低功耗方面，由于电源适配器长时间处于空载待机模式，而且使用量巨大，由此带来巨大的电能损耗，欧盟委员会制定了空载功耗＜30mW的五星级标准。由于我国进入电源适配器行业的技术门槛低，加之不少小型企业为了获得订单，以牺牲品质来换取低廉的价格，因此，市场上的电源适配器不仅价格相差悬殊，质量也是参差不齐，质量较好的电源适配器，价格很高。

技术实现要素：

为解决现有电源适配器的不足，本发明公开一种宽电压模式电源适配器，该电源适配器采用集成电路芯片NCP1014P10设计，输出电压为5V，最大输出电流为1A，电压的输入范围为80～280V，空载功耗＜30mW，效率＞82%。电路简单、体积小、重量轻、成本低、效率高、空载损耗小，输入电压范围宽。具有过载保护、过压保护、过流保护、欠压保护和过热保护等功能，可广泛应用于电源适配器领域。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：本发明由EMI滤波电路、市电整流滤波电路、高频变换电路、高频整流滤波电路和输出电压反馈电路组成；EMI滤波电路由电容C1，电感L1和电阻R1组成，电感L1的1脚与电容C1的一端相连并连接市电的零线，2脚与整流桥BR1的1脚相连接，3脚与电容C1的另一端和电阻R1的一端相连接，4脚与整流桥BR1的2脚相连接；电阻R1的另一端接市电的火线；市电整流滤波电路由桥式整流器BR1和电容C2组成，整流器BR1的3脚接C3的负极，4脚接C3的正极；高频变换电路由集成电路芯片NCP1014P10，电阻R2，电容C3、电容C4，二极管D1和开关变压器T1组成，集成电路芯片NCP1014P10的GND脚接热地、HV脚接开关变压器T1的2脚，VCC脚接电容C4的正极、FB脚接光电耦合器PC817的4脚，二极管D1的负极接电阻R2一端和电容C3一端的连接点，开关变压器T1的1脚与电阻R2的另一端、电容C3的另一端和整流器BR1的4脚相连接、2脚接D1的正极、3脚接D2的正极、4脚接冷地，C4的负极接热地；高频整流滤波电路由二极管D2，电容C5、电容C6和电感L2组成，D2的正极接开关变压器T1的3脚，负极接电容C5的正极与L2一端的连接点，电容C6的正极与L2的另一端相连接为电源适配器直流电压输出的正端，电容C5、电容C5的负极都接开关变压器T1的4脚为电源适配器的冷地，即电源适配器直流电压输出的负端；输出电压反馈电路由光电耦合器PC817，稳压器TL431，电阻R3～电阻R5和电容C7组成，光电耦合器PC817的1脚接R3的一端，2脚接稳压器TL431的阴极，3脚接热地，4脚接集成电路NCP1014P10的FB脚，稳压器TL431参考极接电阻R4一端与电阻R5一端的连接点，阳极接冷地，电阻R3的另一端接电容C5的正极，电阻R4的另一端接电容C6的正极，电阻R5的另一端接冷地；电容C7一端接光电耦合器PC817的4脚，另一端接热地。

本发明的积极效果在于：电路简单、体积小、重量轻、成本低、效率高、空载损耗小，输入电压范围宽、保护功能完善。

附图说明

图1为本发明的方框图。

图2为本发明的电路原理图。

具体实施方式

如附图1所示，本发明由EMI滤波电路、市电整流滤波电路、高频变换电路、高频整流滤波电路和输出电压反馈电路组成。EMI滤波电路的输入端接交流市电，输出端接市电整流滤波电路的输入端；高频变换电路的输入端接市电整流滤波电路的输出端，输出端接高频整流滤波电路的输入端；输出电压反馈电路的输入端接高频整流滤波电路的输出端，输出端接高频变换电路的反电压馈输入端。

如附图2所示。

EMI滤波电路由电容C1，电感L1和电阻R1组成。电感L1的1脚与电容C1的一端相连并连接市电的零线，2脚与整流桥BR1的1脚相连接，3脚与电容C1的另一端和电阻R1的一端相连接，4脚与整流桥BR1的2脚相连接；电阻R1的另一端接市电的火线。EMI滤波电路用于抑制市电电源与电源适配器之间的高频电磁干扰，其中电容C1用于抑制串模干扰信号，电感L1用于抑制共模干扰信号。串接在市电火线输入端的保险电阻R1，具有市电输入过流保护作用。

市电整流滤波电路由桥式整流器BR1和电容C2组成。整流器BR1的1脚接D电感L1的2脚，2脚接电感L1的4脚，3脚接C3的负极并连接热地，4脚接C3的正极为市电整流滤波电路的输出正端。市电整流滤波电路对输入的市电电压进行整流滤波，将得到直流电压为高频变换电路供电。

高频变换电路由集成电路芯片NCP1014P10，电阻R2，电容C3、电容C4，二极管D1和开关变压器T1组成。集成电路芯片NCP1014P10的GND脚接热地，HV脚接开关变压器T1的2脚，VCC脚接电容C4的正极，FB脚接光电耦合器PC817的4脚；二极管D1的负极接电阻R2一端和电容C3一端的连接点；开关变压器T1的1脚与电阻R2的另一端、电容C3的另一端和整流器BR1的4脚相连接，2脚接D1的正极，3脚接D2的正极，4脚接冷地；C4的负极接热地。

高频整流滤波电路由二极管D2，电容C5、电容C6和电感L2组成。D2的正极接开关变压器T1的3脚，负极接电容C5的正极与L2一端的连接点，电容C6的正极与L2的另一端相连为电源适配器直流电压输出的正端，电容C5、电容C5的负极都接开关变压器T1的4脚为电源适配器的冷地，即电源适配器直流电压输出的负端。高频整流滤波电路可将开关变压器T1次级绕组3～4端的高频脉冲整流滤波产生5V的直流输出电压。

输出电压反馈电路由光电耦合器PC817，稳压器TL431，电阻R3～电阻R5和电容C7组成。光电耦合器PC817的1脚接R3的一端，2脚接稳压器TL431的阴极，3脚接热地，4脚接集成电路NCP1014P10的FB脚；稳压器TL431参考极接电阻R4一端与电阻R5一端的连接点，阳极接冷地；电阻R3的另一端接电容C5的正极，电阻R4的另一端接电容C6的正极，电阻R5的另一端接冷地；电容C7一端接光电耦合器PC817的4脚，另一端接热地。

NCP1014P10是安森美生产的固定频率100KHz四引脚单片开关电源芯片，内置700V的功率MOSFET，具有软启动、跳周期，动态自供给等优点。接通电源后，交流市电经EMI滤波、BR1整流和C2滤波产生的直流高压，经NCP1014 P10内置MOSFET斩波、反激励变压器变压后，在次级得到高频矩形波电压，经D2整流，C5、L2和C6滤波得到直流输出电压。

二极管D1、电阻R2和电容C3组成漏极箝位保护电路，可将漏极关断时由于变压器漏感在初级绕组产生的尖峰电压限定在安全范围内，以确保漏极电压不超过其击穿电压。

T1次级绕组3～4端的感应电压经D2整流、C5、L2和C6滤波后，产生5V的直流输出电压。为提高效率，高频整流二极管D2采用大电流、低压降的肖特基二极管。

用可调式精密稳压器TL431构成外部误差放大器，与光电耦合器PC817一起组成光耦反馈电路，反馈电压加至NCP1014P10的FB脚。当输出电压发生变化时，经R4、R5分压后得到的取样电压与TL431的参考极电压比较，产生外部误差电压，通过PC817使NCP1014P10的FB脚反馈电流产生相应的变化，并以此调节占空比，达到稳压目的。本发明将电阻R4和电阻R5的阻值都设计为10KΩ，电源适配器输出电压为5V。

本发明基于NCP1014P10设计的电源适配器，输出的直流电压为5V，最大输出电流为1A，在80～280V的宽电压输入范围内效率＞82%，输出电压的精度为±2%，空载时的损耗小于30mW，电路简单、体积小、重量轻、成本低、效率高、空载损耗小，输入电压范围宽、保护功能完善，拥有广阔的应用前景。