本文探讨了高功率因数低空载损耗的AC/DC电源的研究,重点在于ST公司的新型节能控制芯片L5991A的应用。该芯片在轻载条件下,通过关闭功率因数校正(PFC)功能并降低开关工作频率,有效地减少了电路损耗,实现了轻载损耗不超过1W的目标。这一设计对于解决电器设备待机损耗问题具有重要意义。
在电路设计中,L5991A芯片采用电流控制模式,其电压检测端的输出电压Vcomp与开关峰值电流成正比。当负载减轻时,开关峰值电流减小,导致Vcomp降低,进而使开关频率下降至fSB,减少功耗。反之,负载增加时,开关频率上升至fosc,保证系统正常工作。此外,L5991A内部的门限电压VT1和VT2可根据需要设定,开关频率fosc和fSB可通过调整电路参数实现优化。
在电源适配器主电路中,当负载处于满载状态时,L6561正常工作;而轻载时,通过L5991A的控制,L6561停止工作,显著降低了待机损耗。电路设计包括谐振电阻RA、RB和电容CT的选择,以及反激变压器的设计。变压器的"三明治"绕法减少了漏感,而原边电感Lp的计算则基于输入功率、开关频率和占空比等参数。此外,功率半导体器件如开关管和整流二极管的选择,需考虑耐压值、最大导通电流等因素,以确保在不同负载条件下系统的稳定性和效率。
通过具体参数设计,如谐振电阻RA和RB取值为20kΩ和10kΩ,CT为3.3nF,原边电感Lp为540μH,以及选择合适的开关管和二极管,可以构建一个在90W功率输出下,具有高功率因数和低空载损耗的AC/DC电源适配器。这样的设计不仅满足了轻载时的高效能要求,还有效解决了待机损耗问题,符合现代电力电子技术的发展趋势。