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中華民國一○二年三月 171 期
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交換式電源供應器選購與使用指南
林昆平/臺南分局技正
一、前言
隨著電子科技日新月異,現代人越來越脫離不了
3C
產品使用,但這些精密電子
產品常需要輕薄短小及穩定輸出直流電源來供電,而傳統笨重及輸出不穩定的線性
整流器
(
俗稱
adaptor)
已無法擔當重任,取而代之是體積小、功率大、輸出更穩定的
交直流轉換器
-
交換式電源供應器
(Switch Power Supply
:
SPS)
,
SPS
廣泛應用在筆
電、伺服器、工作站、電腦週邊
(MP3
、
LCD TV
、
DSC
、
PDA
、
LCD Display
、
VideoPlayer
、
GameConsole)
、 網路設備
(Router
、
Hub
、
Modem
、
ADSL
、
Set-
TopBox)
、通訊設備
(Cell Phone
、
Cordless Phone
、
SmartPhone..)
的電源上,其與
adaptor
最大不同在,對類似
adaptor
電路結構的輸出電壓並不直接取用,而是將此種
不穩定直流電壓先經半導體高速開關作脈波調變,再利用回授電路的偵測,將輸出
電壓值傳回控制高速開關的
IC
上進行內定值比對,以期改變開關切換速率,達成輸
出與內部設定值相同的直流電壓,完全不會受市電電壓變動的衝擊,確保
3C
產品運
作的安全。因此市售整流器除傳統
adaptor
外還有
SPS
,購買前消費者要釐清,其選
購與注意事項值得介紹。
二、內部結構與運作原理
圖
1
顯示
AC to DC
交換式電源供應器架構,交流電源輸入後,先經
1.
諧波濾波器
濾除電源背景雜訊,並經
2.
突波吸收器阻擋電源切入時的暫態現像,接著經由
3.
差模
與
4.
共模濾波器濾除
SPS
本身產生的傳導性電磁干擾,再經
5.
全波整流電路以取得一
高壓直流脈波,隨後經
6.
一次整平電路將脈波整成直流電源,並饋入
7.
功率半導體切
換開關進行切割成頻率約
20KHz~1MHz
的直流脈波,此信號經由
10.
隔離變壓器轉至
二次側作
11.
二次整平,
12.
直流電磁干擾濾波器則濾除輸出漣波以獲得直流電壓。另
輸出電壓以
9.
回授電路拉回與參考設定電壓進行比對,並利用此誤差信號
8.
控制切換
開關
ON/OFF
以調變脈波寬度,獲得與內設值相同的輸出電壓,完全不受市電電源變