低空轻载损耗的高可靠性开关电源设计

于 广，罗礼全，吴 桐，刘 馨

（大连东软信息学院智能与电子工程学院，辽宁大连 116023）

直流电源是各种电子仪器设备中重要的组成部分，其性能优劣是仪器设备能否正常工作的前提[1]。目前，常用的直流电源分线性电源和开关电源，因开关电源的开关管工作在高频开关状态，其开关管导通时有电流没电压，关闭时有电压没有电流，所以可大大降低开关管导通损耗，同时又因其工作在高频状态，可有效降低储能元件的体积，故高频化是直流电源高效、轻小型化的一个重要技术发展趋势，但高频化将增大开关损耗，从而增大空载损耗，降低轻载效率[2]。同时，因电子仪器设备在待机或休眠模式时，自身的能耗很小，一般只有0.5 W 左右，故以前没有引起使用者足够的重视，但在电子产品全面普及化的今天，该工作模式几乎占据各种电子仪器设备寿命时间的一半，故所产生的能耗总和也相当惊人，通常占到总损耗的25%左右[3]。随着全球监管机构对节能问题的持续关注，各种节能标准和条约也相继被制定出来，降低待机功耗和提高效率已成为众多倡议的一项关键要素，具有重要意义[4-5]。

1 设计方案

1.1 样机规格

1）输入交流电压：90～264 V；

2）输出直流电压：(+19.5±5%)V；

3）输出功率：45 W；

4)输出电流：0～2.3 A；

5)样机尺寸：9 cm×5 cm×2 cm；

6）待机损耗满足能源之星标准，即：空载时输入功率小于0.5 W，当输出0.5 W 时，输入功率小于1 W。

1.2 设计方案

反激拓扑因其良好输出特性和简单的拓扑结构、成本低廉，现已成为中小功率开关电源的理想拓扑[6-8]。……