一種ac-dc適配器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種AC?DC適配器，該AC?DC適配器包括市電整流濾波電路、隔離功率傳輸轉(zhuǎn)換電路、高頻振蕩及穩(wěn)壓保護電路、第一驅(qū)動及開關(guān)電路和次級整流濾波電路；第一驅(qū)動及開關(guān)電路包括第一集成電路柵極驅(qū)動器和第一氮化鎵晶體管，第一集成電路柵極驅(qū)動器控制第一氮化鎵晶體管通斷，第一氮化鎵晶體管對初級繞組線圈上的電壓進行斬波，得到脈沖電壓。本實用新型通過將氮化鎵晶體管作為AC?DC適配器的功率開關(guān)器件，并利用第一集成電路柵極驅(qū)動器驅(qū)動氮化鎵晶體管，使氮化鎵晶體管工作在更高的開關(guān)頻率下，實現(xiàn)了更高開關(guān)頻率、低功耗、高效率以及小體積化的AC?DC適配器。
【專利說明】
一種AC-DC適配器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本實用新型涉及電源適配器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種AC-DC適配器。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，平板電腦、手機、數(shù)碼相機、攝像機和智能電視等終端設(shè)備逐漸普及，電源適 配器被廣泛應(yīng)用于為這些終端設(shè)備提供直流電源。隨著科技的不斷進步，電源適配器未來 發(fā)展方向是高頻、高可靠、低耗、低噪聲、抗干擾和模塊化。由于電源適配器輕、小、薄的關(guān)鍵 技術(shù)是高頻化，因此電源適配器廠家都致力同步開發(fā)新型高智能化的元器件。
[0003] 傳統(tǒng)電源適配器內(nèi)部的開關(guān)元件一般是金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管 (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)，開關(guān)頻率在 150KHz以 內(nèi)。然而，一方面，由于MOSFET的導(dǎo)通電阻大，故導(dǎo)通損耗大；另一方面，由于MOSFET的自身 材料特性導(dǎo)致開關(guān)速度慢，故開關(guān)損耗大，并且頻率越高，損耗越大，損耗功率都變成熱，造 成電源適配器內(nèi)的散熱器件以及變壓器體積增大，從而使得電源適配器大而重。目前，可以 使用氮化鎵半導(dǎo)體開關(guān)元件或CoolMOS半導(dǎo)體開關(guān)元件等代替M0SFET，不僅可以降低功耗， 而且可以提高開關(guān)頻率，從而進一步縮小適配器中變壓器的體積，以減小適配器的體積。但 是，受氮化鎵半導(dǎo)體開關(guān)元件或CoolMOS半導(dǎo)體開關(guān)元件柵源驅(qū)動電壓的限制，高頻開關(guān)頻 率控制器件輸出的脈沖無法滿足柵源驅(qū)動電壓，以致無法使開關(guān)元件工作在更高的開關(guān)頻 率下。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型的目的在于提供一種AC-DC適配器，以進一步提高電源適配器的開關(guān) 頻率，縮小電源適配器的體積。
[0005] 為達此目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：
[0006] 本實用新型實施例提供了一種AC-DC適配器，包括市電整流濾波電路、隔離功率傳 輸轉(zhuǎn)換電路、高頻振蕩及穩(wěn)壓保護電路、第一驅(qū)動及開關(guān)電路和次級整流濾波電路；
[0007] 所述市電整流濾波電路用于對市電進行整流濾波，將整流濾波后的初級直流電壓 傳輸給所述隔離功率傳輸轉(zhuǎn)換電路和所述高頻振蕩及穩(wěn)壓保護電路，所述初級直流電壓為 所述高頻振蕩及穩(wěn)壓保護電路供電；
[0008] 所述隔離功率傳輸轉(zhuǎn)換電路包括繞線變壓器，用于將所述繞線變壓器中的初級繞 組線圈上的脈沖電壓進行變壓，并將變壓后的次級交流電壓由所述繞線變壓器中的第一次 級繞組線圈傳輸給所述次級整流濾波電路；
[0009] 所述高頻振蕩及穩(wěn)壓保護電路用于控制輸出第一高頻脈沖波給所述第一驅(qū)動及 開關(guān)電路；
[0010] 所述第一驅(qū)動及開關(guān)電路包括第一集成電路柵極驅(qū)動器和第一氮化鎵晶體管，所 述第一集成電路柵極驅(qū)動器用于將所述第一高頻脈沖波降壓為恒5V幅值脈沖波，以控制所 述第一氮化鎵晶體管通斷，所述第一氮化鎵晶體管用于對流經(jīng)所述初級繞組線圈上的所述 初級直流電壓進行斬波，得到所述脈沖電壓；
[0011] 所述次級整流濾波電路用于對所述次級交流電壓進行整流濾波，輸出直流負載電 壓。
[0012] 進一步地，所述次級整流濾波電路包括次級同步整流控制電路、第二驅(qū)動及開關(guān) 電路和次級濾波電路；
[0013] 所述次級同步整流控制電路用于根據(jù)所述次級交流電壓輸出第二高頻脈沖波給 所述第二驅(qū)動及開關(guān)電路，以使所述第二驅(qū)動及開關(guān)電路對所述次級交流電壓進行同步整 流；
[0014] 所述第二驅(qū)動及開關(guān)電路包括第二集成電路柵極驅(qū)動器和第二氮化鎵晶體管，所 述第二集成電路柵極驅(qū)動器用于將所述第二高頻脈沖波降壓為恒5V幅值脈沖波，以控制所 述第二氮化鎵晶體管通斷；
[0015] 所述次級濾波電路用于對同步整流后的交流電壓進行濾波。
[0016] 進一步地，還包括次級電壓反饋電路，用于根據(jù)所述直流負載電壓生成反饋電流， 傳輸給所述高頻振蕩及穩(wěn)壓保護電路，以使所述高頻振蕩及穩(wěn)壓保護電路調(diào)整所述第一高 頻脈沖波。
[0017] 進一步地，所述次級同步整流控制電路包括運放比較電路，所述次級電壓反饋電 路包括光電耦合器、所述運放比較電路和分壓電阻；
[0018] 所述分壓電阻對所述直流負載電壓分壓得到取樣電壓，所述運放比較電路比較取 樣電壓與參考電壓，產(chǎn)生誤差電壓給所述光電耦合器，通過所述光電耦合器輸出反饋電流。
[0019] 進一步地，還包括電磁干擾EMI濾波電路，連接于市電，用于濾除所述市電中的高 頻電磁噪聲，將濾除噪聲后的交流電壓傳輸給所述市電整流濾波電路。
[0020] 進一步地，還包括保險管，所述市電上的火線通過所述保險管接入所述EMI濾波電 路。
[0021] 進一步地，所述高頻振蕩及穩(wěn)壓保護電路還包括箝位吸收電路，并聯(lián)于所述初級 繞組線圈。
[0022 ]進一步地，所述箝位吸收電路為R⑶吸收電路。
[0023] 進一步地，所述第一驅(qū)動及開關(guān)電路還包括柵極放電吸收電路，連接于所述第一 集成電路柵極驅(qū)動器和第一氮化鎵晶體管之間。
[0024] 本實用新型的有益效果:本實用新型提供的AC-DC適配器，將氮化鎵高電子迀移率 晶體管(氮化鎵晶體管)作為AC-DC適配器的功率開關(guān)器件，并利用第一集成電路柵極驅(qū)動 器，將高頻振蕩及穩(wěn)壓保護電路輸出的高頻脈沖波的幅值降至滿足氮化鎵晶體管的柵源驅(qū) 動電壓(恒5V幅值脈沖波），以驅(qū)動氮化鎵晶體管，使氮化鎵晶體管工作在更高的開關(guān)頻率 下，且導(dǎo)通電阻小，導(dǎo)通速度快，進而減小了開關(guān)功耗，減少了散熱量，可縮小散熱器件的體 積，實現(xiàn)了更高開關(guān)頻率、低功耗、高效率以及小體積化的AC-DC適配器。
【附圖說明】
[0025] 圖1是本實用新型提供的AC-DC適配器的結(jié)構(gòu)框圖；
[0026] 圖2是本實用新型提供的市電整流濾波電路的電路圖；
[0027] 圖3是本實用新型提供的隔離功率傳輸轉(zhuǎn)換電路的電路圖；
[0028] 圖4是本實用新型提供的高頻振蕩及穩(wěn)壓保護電路的電路圖；
[0029] 圖5是本實用新型提供的第一驅(qū)動及開關(guān)電路的電路圖；
[0030] 圖6是本實用新型提供的次級同步整流控制電路及第二驅(qū)動及開關(guān)電路的電路 圖；
[0031 ]圖7是本實用新型提供的次級濾波電路的電路圖；
[0032] 圖8是本實用新型提供的次級電壓反饋電路的電路圖；
[0033] 圖9是本實用新型提供的ΕΜΓ濾波電路的電路圖；
[0034] 圖10是本實用新型提供的AC-DC適配器的電路圖。
【具體實施方式】
[0035] 下面結(jié)合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本實用新型的技術(shù)方案。
[0036]圖1是本實用新型實施例提供的AC-DC適配器的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，該AC-DC適 配器包括市電整流濾波電路1、隔離功率傳輸轉(zhuǎn)換電路2、高頻振蕩及穩(wěn)壓保護電路3、第一 驅(qū)動及開關(guān)電路4和次級整流濾波電路5。
[0037] 其中，市電整流濾波電路1用于對市電進行整流濾波，將整流濾波后的初級直流電 壓傳輸給隔離功率傳輸轉(zhuǎn)換電路2和高頻振蕩及穩(wěn)壓保護電路3,該初級直流電壓為高頻振 蕩及穩(wěn)壓保護電路3供電；
[0038] 隔離功率傳輸轉(zhuǎn)換電路2包括繞線變壓器，用于將繞線變壓器中的初級繞組線圈 上的脈沖電壓進行變壓，并將變壓后的次級交流電壓由繞線變壓器中的第一次級繞組線圈 傳輸給次級整流濾波電路5;
[0039] 高頻振蕩及穩(wěn)壓保護電路3用于控制輸出第一高頻脈沖波給第一驅(qū)動及開關(guān)電路 4；
[0040] 第一驅(qū)動及開關(guān)電路4包括第一集成電路柵極驅(qū)動器和第一氮化鎵晶體管，第一 集成電路柵極驅(qū)動器用于將第一高頻脈沖波降壓為恒5V幅值脈沖波，以控制第一氮化鎵晶 體管通斷，第一氮化鎵晶體管用于對流經(jīng)初級繞組線圈上的初級直流電壓進行斬波，得到 脈沖電壓；
[0041] 次級整流濾波電路5用于對次級交流電壓進行整流濾波，輸出直流負載電壓。
[0042]示例性的，參見圖2，上述市電整流濾波電路1可以包括橋式整流器BD1和第一電解 電容ECl。其中，KH的1腳和3腳接市電，BDl的4腳接初級地，該初級地與市電的零線相連接， BDl的2腳與ECl的正極相連接，ECl的負極接初級地。BDl對輸入的市電進行整流后，經(jīng)ECl濾 波輸出初級直流電壓。
[0043] 參見圖3,上述隔離功率傳輸轉(zhuǎn)換電路2包括繞線變壓器Tl。其中Tl可包括初級繞 組線圈1~2端、第一次級繞組線圈3~4端和第二次級繞組線圈5~6端，Tl的1腳與ECl的正 極相連接，Tl的2腳與第一氮化鎵晶體管Ql的漏極相連接，Tl的6腳接初級地。
[0044] 本實用新型中繞線變壓器Tl磁芯面積公式：
[0045] _(-；-；-) 5
[0046] 其中，AP為變壓器磁芯面積，Po為輸出功率，ΛΒ為磁通密度變化量，F(xiàn)sw為變壓器工 作頻率，K為常系數(shù)(不同電路拓撲結(jié)構(gòu)不同）。
[0047]由此可知，當(dāng)Tl工作頻率提高后磁芯體積明顯減小，進而可縮小AC-DC適配器的體 積。
[0048]參見圖4,上述高頻振蕩及穩(wěn)壓保護電路3可包括集成電路控制芯片Ul、第一電阻 R1、第二電阻R2、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第三電容C3、第五電容C5、第四電解 電容EC4和第二二極管D2。其中，Ul可為集成電路控制芯片NCP1377B，EC1的正極通過串聯(lián)的 Rl和R2與Ul的8腳相連接，C5的一端接Ul的3腳，另一端接Ul的4腳和初級地，R6的一端接Tl 的5腳與D2的正極，另一端與R7的一端相連接，R7的另一端接初級地，D2的負極與R5的一端 相連接，R5的另一端分別接EC4的正極、C3的一端和Ul的6腳，EC4和C3并聯(lián)后接初級地。其 中，R6和R7為Ul檢測去磁(谷底）的分壓電阻，提供一個7.2V的空載過壓檢測點AUX給Ul的1 腳，第二次級繞組線圈5~6端為Ul提供電源電壓VCC，U1的5腳輸出驅(qū)動電壓Drv。
[0049] 優(yōu)選的，高頻振蕩及穩(wěn)壓保護電路3還可以包括箝位吸收電路，并聯(lián)于所述初級繞 組線圈1~2端。該箝位吸收電路可將Ql漏極關(guān)斷時由于變壓器漏感在初級繞組線圈1~2端 產(chǎn)生的尖峰電壓限定在安全范圍內(nèi)，以確保Ql的漏極電壓不超過其擊穿電壓。該箝位吸收 電路可為RCD電路或者RC電路，具體的，本實施例可采用RCD電路，該RCD電路可包括第三電 阻R3、第四電阻R4、第二電容C2和第一二極管D1，R3、R4和C2并聯(lián)后與Dl串聯(lián)，Dl的正極與Tl 的2腳相連接。
[0050] 參見圖5,上述第一驅(qū)動及開關(guān)電路4可以包括集成電路柵極驅(qū)動器U3、第一氮化 鎵晶體管Q1、第九電阻R9、第十電阻R10、第^^一電阻R11、第十二電阻R12、第六電容C6、第七 電容C7和第八電容C8。其中，U3可以為集成電路柵極驅(qū)動器UCC27611，C6的一端接VCC與U3 的1腳，另一端接U3的2腳與初級地，U3的3腳接Drv，U3的5腳通過Rl 2與U3的4腳相連接，U3的 4腳與Ql的柵極相連接，C7的一端接U3的6腳，另一端接初級地，C8的一端與Ql的漏極相連 接，另一端與Ql的源極相連接，電阻R10A、R10B與RlO并聯(lián)后，一端接Ql的源極、R9的一端和 Rl 1的一端，另一端接初級地，R9的另一端接Ql的柵極，Rl 1的另一端接Ul的3腳。U3根據(jù)Ul的 驅(qū)動電壓Drv輸出恒5V幅值脈沖波，驅(qū)動第一氮化鎵晶體管Ql，Q1對整流濾波后的初級直流 電壓進行斬波，在初級繞組線圈1~2端得到脈沖電壓，該脈沖電壓經(jīng)初級繞組線圈1~2端 感應(yīng)耦合給第一次級繞組線圈3~4端，產(chǎn)生次級交流電壓傳輸給次級整流濾波電路5。
[0051] 優(yōu)選的，該第一驅(qū)動及開關(guān)電路4還可以包括柵極放電吸收電路，連接于第一集成 電路柵極驅(qū)動器U3和第一氮化鎵晶體管Ql之間。具體的，該柵極放電吸收電路可包括并聯(lián) 的第八電阻R8和第三二極管D3，D3的正極與Ql的柵極相連接。
[0052] 本實用新型中，氮化鎵晶體管的損耗主要有導(dǎo)通損耗、驅(qū)動損耗和開關(guān)損耗，其公 式分別為：
[0053] P(n?a^) =Rds*I*D；
[0054] =Qg*Vg*Fsw；
[0055] P(開労嫩）=VDS*I*(Tr+Tf)*Fsw/2;
[0056] 其中Rds為晶休管導(dǎo)通電阻，I為晶體管通過電流，D為晶體管導(dǎo)通時間，QgS晶體管 柵極電荷，V g為晶體管柵極驅(qū)動電壓，F(xiàn)sw為晶體管開關(guān)頻率，Cg為柵極電容，Vds為截止時晶 體管漏源電壓，T r為晶體管上升開啟時間，Tf為晶體管下降關(guān)斷時間。
[0057] 由于氮化鎵晶體管具有極低的結(jié)電容、柵極電荷和導(dǎo)通電阻等，以及氮化鎵晶體 管二維電子氣中沒有少數(shù)載流子，故導(dǎo)通速度很快，在開關(guān)瞬間電流與電壓交叉部分功率 損耗會很小，結(jié)合以上公式得出，此氮化鎵晶體管工作在高開關(guān)頻率下時只有很小的功率 損耗，進而產(chǎn)生的熱量少，大大提高了適配器的工作效率，也可以縮小的散熱器件的體積。
[0058] 進一步的，本實用新型中的次級整流濾波電路5可以包括次級同步整流控制電路、 第二驅(qū)動及開關(guān)電路和次級濾波電路。
[0059] 其中，次級同步整流控制電路用于根據(jù)次級交流電壓輸出第二高頻脈沖波給第二 驅(qū)動及開關(guān)電路，以使第二驅(qū)動及開關(guān)電路對次級交流電壓進行同步整流；
[0060] 第二驅(qū)動及開關(guān)電路包括第二集成電路柵極驅(qū)動器和第二氮化鎵晶體管，第二集 成電路柵極驅(qū)動器用于將第二高頻脈沖波降壓為恒5V幅值脈沖波，以控制第二氮化鎵晶體 管通斷；
[0061] 次級濾波電路用于對同步整流后的交流電壓進行濾波。
[0062 ]上述方案中，參見圖6，次級同步整流控制電路可以包括集成電路同步整流控制芯 片U2、第十六電阻R16、第十九電阻R19和第九電容C9;第二驅(qū)動及開關(guān)電路可以包括第二集 成電路柵極驅(qū)動器U4、第二氮化鎵晶體管Q2、第十八電阻R18、第二十電阻R20、第十一電容 Cl 1、第十四電容C14、和第十五電容C15。其中，U2可為集成電路同步整流控制芯片 TEA 1761T，U4可為集成電路柵極驅(qū)動器UCC27611，Rl6的一端接次級濾波電路的輸出端，另 一端與U2的8腳相連接，為U2提供電源電壓VDD，C9的一端接U2的8腳，另一端接U2的7腳和次 級地，該次級地為直流地，U2的1腳通過R9連接到Tl的4腳，U2與U4的2腳接次級地，U2的4腳 與U4的3腳相連接，C14的一端接次級地，另一端接電源電壓VDD和U4的1腳，U4的6腳通過C15 接次級地，R18的一端接U4的5腳，另一端與U4的6腳連接后接到Q2的柵極，同時Tl的4腳通過 薄膜電容CYl接初級地，以隔離噪聲，R20與Cll串聯(lián)后跨接在Q2的漏極和源極，且Cll的一端 接地，以濾除交流噪聲。
[0063]參見圖7,上述次級濾波電路可以包括第二電解電容EC2、第三電解電容EC3、第十 二電容C12、第十三電容C13和第二^^一電阻R21。其中，EC2、C12、EC3、C13和R21相互并聯(lián)，且 EC2和EC3正極接Tl的3腳，負極接次級地。
[0064] 另外，如圖1所示，本實用新型的AC-DC適配器還包括次級電壓反饋電路6,用于根 據(jù)直流負載電壓生成反饋電流，傳輸給高頻振蕩及穩(wěn)壓保護電路3,以使高頻振蕩及穩(wěn)壓保 護電路3調(diào)整第一高頻脈沖波。
[0065] 進一步的，次級同步整流控制電路包括運放比較電路，次級電壓反饋電路包括光 電耦合器、運放比較電路和分壓電阻；分壓電阻對直流負載電壓分壓得到取樣電壓，運放比 較電路比較取樣電壓與參考電壓，產(chǎn)生誤差電壓給光電親合器，通過光電親合器輸出反饋 電流。
[0066] 示例性的，上述運放比較電路集成于U2的內(nèi)部，U2的5腳為其輸出引腳。具體的，參 見圖7和圖8，次級電壓反饋電路6可以包括光電耦合器(U4A和U4B)、U2內(nèi)部的運放比較器、 第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第四電容C4和第十電容C10。其中，R13的 一端和Rl 5的的一端接次級濾波電路的輸出端，Rl 3的另一端分別與U2的6腳、ClO的一端和 R14的一端相連接，Rl 5的另一端與光電親合器的1腳相連接，ClO的另一端與光電親合器的2 腳連接后與U2的5腳相連接，R14的另一端接次級地，光電耦合器的5腳接初級地，光電耦合 器的4腳與C4的一端連接后與Ul的2腳相連接，C4的另一端接初級地。該方案中，當(dāng)直流負載 電壓發(fā)生波動時，經(jīng)R13和R14分壓后得到的取樣電壓，與運放比較器的參考極電壓比較，產(chǎn) 生誤差電壓，通過光電耦合器使反饋到Ul的2腳反饋電流產(chǎn)生相應(yīng)的變化，并以此調(diào)節(jié)占空 比，達到穩(wěn)壓目的；ClO作為U2內(nèi)部運放比較器回路的補償電容，提供運放比較器所需的回 路補償以便穩(wěn)定控制回路。
[0067] 進一步的，如圖1所示，上述方案中，AC-DC適配器還包括電磁干擾EMI濾波電路7， 連接于市電，用于濾除市電中的高頻電磁噪聲，將濾除噪聲后的交流電壓傳輸給市電整流 濾波電路。優(yōu)選的，還包括保險管，市電上的火線L通過保險管接入EMI濾波電路7,具有市電 輸入過流保護的作用。具體的，參見圖9,該EMI濾波電路7可以包括第一電容Cl和共模電感 LFl。其中，LFl的1腳與BDl的1腳相連接，LFl的3腳與BDl的3腳相連接，Cl的一端與LFl的2腳 相連接，Cl的另一端與LF2的另一端相連接，Cl的一端通過保險管Fl與市電的火線L相連接， Cl的另一端與市電的零線N相連接。
[0068] 綜上，本實用新型的AC-DC適配器的電路圖可如圖10所示，各元件參數(shù)可設(shè)置如 下:Fl 的熔斷電流為 3.15A，C1 為334F，C2為 102F，C3為 lyF，C4 為 104F，C5為 68pF，C6為2.2yF， C7為2.2yF，C9為10yF，C10為104F，C11為101F，C12為103F，C13為103F，C14為2.2yF，C15為 2.2yF，CYlS222F;EClS68yF，EC2S470yF，EC3S470yF，EC4Sl0yF;RlS82KQ，R2S82K Ω，R3為220ΚΩ，R4為220ΚΩ，R5為20Ω，R6為43ΚΩ，R7為6.8ΚΩ，R8為 10Ω，R9為 15ΚΩ，Rl〇 為1 Ω，Rl〇A為1 Ω，Rl〇B為1 Ω，R11為1ΚΩ，R12為10Ω，R13為27ΚΩ，R14為3.9ΚΩ，R15為IK Ω，R16為 10Ω，R18為 10Ω，R19為 1.2ΚΩ，R20為47Ω，R21 為47ΚΩ。
[0069] 由此，本實用新型的AC-DC適配器，其開關(guān)頻率工作于150-230KHz，功率密度大于 33W/inch3;輸出直流負載電壓為19V，最大電流3.42A，在85~264V的全電壓輸入范圍內(nèi)效 率大于93%，空載時的損耗小于50mW，不同負載量的平均效率大于91%。
[0070] 本實用新型提供的AC-DC適配器，將氮化鎵高電子迀移率晶體管(氮化鎵晶體管） 作為AC-DC適配器的功率開關(guān)器件，并利用第一集成電路柵極驅(qū)動器，將高頻振蕩及穩(wěn)壓保 護電路輸出的高頻脈沖波的幅值降至滿足氮化鎵晶體管的柵源驅(qū)動電壓(恒5V幅值脈沖 波），以驅(qū)動氮化鎵晶體管，使氮化鎵晶體管工作在更高的開關(guān)頻率下，且導(dǎo)通電阻小，導(dǎo)通 速度快，進而減小了開關(guān)功耗，減少了散熱量，可縮小散熱器件的體積，實現(xiàn)了更高開關(guān)頻 率、低功耗、高效率以及小體積化的AC-DC適配器。
[0071] 顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為了清楚說明本實用新型所作的舉例，而 并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明 的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以 窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在 本實用新型權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種AC-DC適配器，其特征在于，包括市電整流濾波電路、隔離功率傳輸轉(zhuǎn)換電路、高 頻振蕩及穩(wěn)壓保護電路、第一驅(qū)動及開關(guān)電路和次級整流濾波電路； 所述市電整流濾波電路用于對市電進行整流濾波，將整流濾波后的初級直流電壓傳輸 給所述隔離功率傳輸轉(zhuǎn)換電路和所述高頻振蕩及穩(wěn)壓保護電路，所述初級直流電壓為所述 高頻振蕩及穩(wěn)壓保護電路供電； 所述隔離功率傳輸轉(zhuǎn)換電路包括繞線變壓器，用于將所述繞線變壓器中的初級繞組線 圈上的脈沖電壓進行變壓，并將變壓后的次級交流電壓由所述繞線變壓器中的第一次級繞 組線圈傳輸給所述次級整流濾波電路； 所述高頻振蕩及穩(wěn)壓保護電路用于控制輸出第一高頻脈沖波給所述第一驅(qū)動及開關(guān) 電路； 所述第一驅(qū)動及開關(guān)電路包括第一集成電路柵極驅(qū)動器和第一氮化鎵晶體管，所述第 一集成電路柵極驅(qū)動器用于將所述第一高頻脈沖波降壓為恒5V幅值脈沖波，以控制所述第 一氮化鎵晶體管通斷，所述第一氮化鎵晶體管用于對流經(jīng)所述初級繞組線圈上的所述初級 直流電壓進行斬波，得到所述脈沖電壓； 所述次級整流濾波電路用于對所述次級交流電壓進行整流濾波，輸出直流負載電壓。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的AC-DC適配器，其特征在于，所述次級整流濾波電路包括次級 同步整流控制電路、第二驅(qū)動及開關(guān)電路和次級濾波電路； 所述次級同步整流控制電路用于根據(jù)所述次級交流電壓輸出第二高頻脈沖波給所述 第二驅(qū)動及開關(guān)電路，以使所述第二驅(qū)動及開關(guān)電路對所述次級交流電壓進行同步整流； 所述第二驅(qū)動及開關(guān)電路包括第二集成電路柵極驅(qū)動器和第二氮化鎵晶體管，所述第 二集成電路柵極驅(qū)動器用于將所述第二高頻脈沖波降壓為恒5V幅值脈沖波，以控制所述第 二氮化鎵晶體管通斷； 所述次級濾波電路用于對同步整流后的交流電壓進行濾波。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的AC-DC適配器，其特征在于，還包括次級電壓反饋電路，用于根 據(jù)所述直流負載電壓生成反饋電流，傳輸給所述高頻振蕩及穩(wěn)壓保護電路，以使所述高頻 振蕩及穩(wěn)壓保護電路調(diào)整所述第一高頻脈沖波。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的AC-DC適配器，其特征在于，所述次級同步整流控制電路包括 運放比較電路，所述次級電壓反饋電路包括光電耦合器、所述運放比較電路和分壓電阻； 所述分壓電阻對所述直流負載電壓分壓得到取樣電壓，所述運放比較電路比較取樣電 壓與參考電壓，產(chǎn)生誤差電壓給所述光電耦合器，通過所述光電耦合器輸出反饋電流。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的AC-DC適配器，其特征在于，還包括電磁干擾EMI濾波電路，連 接于市電，用于濾除所述市電中的高頻電磁噪聲，將濾除噪聲后的交流電壓傳輸給所述市 電整流濾波電路。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的AC-DC適配器，其特征在于，還包括保險管，所述市電上的火線 通過所述保險管接入所述EMI濾波電路。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的AC-DC適配器，其特征在于，所述高頻振蕩及穩(wěn)壓保護電路還 包括箝位吸收電路，并聯(lián)于所述初級繞組線圈。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的AC-DC適配器，其特征在于，所述箝位吸收電路為RCD吸收電 路。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AC-DC適配器，其特征在于，所述第一驅(qū)動及開關(guān)電路還包括 柵極放電吸收電路，連接于所述第一集成電路柵極驅(qū)動器和第一氮化鎵晶體管之間。
【文檔編號】H02M7/217GK205544987SQ201620183215
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月10日
【發(fā)明人】李濤, 于洪宇, 蔣苓利
【申請人】南方科技大學(xué)