【电源】ACDC设计_基础知识_acdc电源设计

---

前言

针对常用的ACDC电路设计经验总结。内容包含国际上常见的220VAC和110VAC。

---

一、输入部分

其中：
Z1——热敏电阻，用于抵抗上电瞬间的雷击浪涌；
Z2——压敏电阻，是对LN的过压保护；
C1——X电容，X型电容器跨接在电力线的两个导线之间，即L-N之间。它具有抑制差模干扰的功能，通常采用金属化薄膜技术制造，容量为微法级。X型电容器多呈方形，类似于盒子的形状，在表面通常标有安全认证标志、耐压值（一般为AC300V或AC275V）等信息。尽管X型电容器属于CBB电容的一种，但并非所有CBB电容都能符合安规标准以做X型电容器。X型电容器主要用于电路中的功用包括电源跨线电路、EMI滤波和消除火花电路等，以确保电子产品符合EMC要求；
C3/C4——Y电容，可以抑制共模干扰，Y型电容器通常属于陶瓷类电容器，一般以成对的形式出现，外观多为扁圆形，呈蓝色，能有效抑制共模干扰，容量为纳法级。由于漏电流的限制，Y型电容的容量不能太大。Y型电容器主要适用于隔离场合，在符合IEC标准下，Y1型产品的电气间隙最小为8.0mm，而Y2型产品的电气间隙不低于6.3mm。作为隔离产品，必须保证安全距离足够，以避免高压通电时发生拉弧现象。。

关于热敏电阻选型
链接: 驯服浪涌电流！NTC热敏电阻应用中必知的三个问题

关于X电容和Y电容的使用
链接: X电容和Y电容解析：原理、特性和常见应用案例

可能还需要增加EMI滤波器
链接: 一文读懂AC-DC转换器选择EMI滤波器的精髓

基础知识补充：
AC220V指的是有效值为220V的交流电，其峰值为
$$220\sqrt{2}=311.08V$$
具体推导这里不赘述，就是正弦波的有效值计算。

空载时，整流后电压约等于电压峰值311V（空载会持续给电容充电至峰值电压，由于整流二极管的存在，滤波电压会略低于输入电压峰值）。

带载时，整流后电压与滤波电容和负载均有关系。

二、整流部分

1.整流桥和滤波电容

整流桥主要选型参数：输入电压，最大电流，压降，散热
原理图如下：

简化原理图

实物图

需要注意的是，通常我们需要为整流桥准备散热翅片，特别是在大功率用电情况下，由于二极管压降的存在，整流桥会产生可观的功耗。为避免器件损坏，需要增强整流桥的散热。

整流桥会将交流电压正弦波整流为半波，详细内容可以参考
链接: 一文带你读懂整流桥

再接上滤波电容，就可以获得相对稳定的直流电压。

关于滤波电容的选型由如下方法：
经验法：指当输入峰值电压为300V左右时依据1uF/W来选取输入电容，当输入峰值电压为100V左右时依据3uF/W来选取输入电容。
链接: 必看 | AC/DC输入电容的快速估算方法
例：输入110VAC，要求1HP（≈750W），推荐选取750×3=2250uF电容

2.DCDC部分

链接: AC/DC 基础知识

关于变压器的选型
ACAC变压器，选用低频变压器，矽钢片磁芯。体积大，效率低。
DCDC变压器，选用高频变压器。铁氧体磁芯。体积小，效率高。
链接: 模拟电子技术最终章——直流电源：整流+滤波+稳压（知识点归纳总结及例题详细分析）LDO与DCDC详解

关于变压器的采购，可以在淘宝上找供应商定制。

3.倍压输入

链接: 采用110VAC倍压输入的开关电源
链接: 电源系统电路–倍压整流电路

三、电源拓扑

链接: 一文读懂二十种开关电源拓扑结构