CN204835967U - 一种高效率笔记本ac－dc适配器 - Google Patents
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Abstract
一种高效率笔记本AC－DC适配器，其结构如附图所示。EMI滤波电路由电容C1、C2、C3和电感L1组成。市电整流滤波电路由桥式整流器BD1和电容C4组成。高频变换及稳压保护电路由集成电路芯片NCP1237，电阻R1～R5、RNTC，电容C5、C6、C7，二极管D1、D2，场效应管Q1和开关变压器T1组成。输出整流滤波电路由二极管D3和电容C8、C9组成。输出电压反馈电路由集成电路芯片TL431、PC817，电阻R6～R9和电容C10、C11组成。输出电压为19V，最大输出电流为3A，效率＞87.2%。其积极效果在于：电路简单、体积小、成本低、效率高、空载损耗小，输入电压范围宽、保护功能完善。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源适配器技术领域，具体涉及一种高效率笔记本AC－DC适配器。
背景技术
电源适配器被广泛用于手机、数码相机、摄像机和PDA等便携式设备电源电池的充电，以及为笔记本电脑、液晶显示器、游戏机和路由器等电器设备提供低成本直流电源。为满足在全球范围内使用的需要，要求电源适配器的输入电压范围为全球电压的输入范围85~264V，在能效方面，美国环保暑“能源之星”EPA2.0版规范，输出功率大于49W的AC－DC适配器，工作模式最低能效≥87.0%。由于我国进入电源适配器行业的技术门槛低，加之不少小型企业为了获得订单，以牺牲品质来换取低廉的价格，因此，市场上的电源适配器不仅价格相差悬殊，质量也是参差不齐，效率高的电源适配器，价格很贵。
发明内容
为解决现有电源适配器的不足，本实用新型公开一种高效率笔记本AC－DC适配器，该电源适配器采用集成电路芯片NCP1237设计，输出电压为19V，最大输出电流为3A，空载功耗＜50mW。电路简单、体积小、重量轻、成本低、效率高、空载损耗小，输入电压范围宽。具有双启动电流电平、输入欠压及主电源过压保护、过载保护、双过度保护阈值、软启动和闩锁保护等功能，可用于笔记本AC－DC适配器。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：本实用新型由EMI滤波电路、市电整流滤波电路、高频振荡及稳压保护电路、输出整流滤波电路和输出电压反馈电路组成。EMI滤波电路由电容C1、C2、C3，电感L1和保险丝F1组成。市电整流滤波电路由桥式整流器BD1和电容C4组成。高频振荡及稳压保护电路由集成电路芯片NCP1237，电阻R1～R5、RNTC，电容C5、C6、C7，二极管D1、D2，场效应管Q1和开关变压器T1组成。输出整流滤波电路由二极管D3和电容C8、C9组成。输出电压反馈电路由集成电路芯片TL431、PC817，电阻R6～R9和电容C10、C11组成。EMI滤波电路的输入端接交流市电，输出端接整流滤波电路的输入端；高频振荡及稳压保护电路的输入端接市电整流滤波电路的输出端，输出端接输出整流滤波电路的输入端；输出电压反馈电路的输入端接输出整流滤波电路的输出端，输出端接高频振荡及稳压保护电路的反馈输入端。
本实用新型的积极效果在于：电路简单、体积小、重量轻、成本低、效率高、空载损耗小，输入电压范围宽、保护功能完善。
附图说明
图1为本实用新型的方框图。
图2为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
如附图1所示，本实用新型由EMI滤波电路、市电整流滤波电路、高频振荡及稳压保护电路、输出整流滤波电路和输出电压反馈电路组成。EMI滤波电路的输入端接交流市电，输出端接整流滤波电路的输入端；高频振荡及稳压保护电路的输入端接市电整流滤波电路的输出端，输出端接输出整流滤波电路的输入端；输出电压反馈电路的输入端接输出整流滤波电路的输出端，输出端接高频振荡及稳压保护电路的反馈输入端。
如附图2所示。
EMI滤波电路由电容C1、C2、C3，电感L1和保险丝F1组成。L1的2脚与C1、F1的一端相连接，F1的另一端接市电的火线，L1的3脚与C1的另一端相连并连接市电的零线，L1的1脚、C2的一端与BD1的1脚相连接，L1的4脚、C2的另一端与BD1的2脚相连接；C3的一端接热地，另一端接冷地。EMI滤波电路用于抑制市电电源与电源适配器之间的高频电磁干扰，其中C1、C2用于抑制串模干扰信号，C3、L1用于抑制共模干扰信号。串接在市电火线输入端的保险丝F1，具有市电输入过流保护作用。
市电整流滤波电路由桥式整流器BD1和电容C4组成。BD1的1脚接L1的1脚，2脚接L1的4脚，3脚接C4的负极并连接热地，4脚接C4的正极为市电整流滤波电路的输出正端。市电整流滤波电路对输入的市电电压进行整流滤波，将得到直流电压为高频变换电路供电。
高频振荡及稳压保护电路由集成电路芯片NCP1237，电阻R1～R5、RNTC，电容C5、C6、C7，二极管D1、D2，场效应管Q1和开关变压器T1组成。NCP1237的1脚与RNTC、C7的一端相连接，2脚与C11一端及PC817的4脚相连接，3脚接R4的一端、4脚接热地，5脚接R3的一端，6脚接R2的一端，8脚C4的正极；R1、C5的一端与T1的1脚相连接，并连接C4的正极；D1的负极接R1与C5另一端的连接点，正极接T1的2脚与Q1漏极的连接点；D2的负极接R2另一端与C6正极的连接点，正极接T1的3脚；T1的4脚与C6的负极都接热地，5脚接D3的正极，6脚接冷地；Q1的栅极接R3的另一端，源极接R4另一端与R5一端的连接点；RNTC、C7、R5的另一端都接热地。
输出整流滤波电路由二极管D3和电容C8、C9组成。D3的正极接T1的5脚，负极与C8、C9的正极相连接为适配器直流电压输出的正端，C8、C9的负极与T1的6脚相连接为适配器的冷地，即适配器直流电压输出的负端。输出整流滤波电路可将T1次级绕组5～6端的高频脉冲整流滤波产生19V的直流输出电压。
输出电压反馈电路由集成电路芯片TL431、PC817，电阻R6～R9和电容C10、C11组成。R6、R8的一端接C9的正极，R6的另一端接R7一端与PC817的1脚的连接点，R7的另一端接PC817的2脚、TL431的阴极与C10一端的连接点，R8的另一端、C10的另一端、R9一端与TL431的参考极相连接，TL431的阳极和R9的另一端都接冷地，PC817的3脚与C11的一端都接热地，PC817的4脚、C11的另一端与NCP1237的2脚相连接。
NCP1237是安森半导体推出的新一代固定频率脉宽调制控制器，内置启动场效应管用作高压电流源，在正常时关闭，消耗的功率极低，可提高效率；同时控制器无需启动电阻，可降低待机功耗，减少元件数量及节省电路板面积。控制器还采用轻载时频率反走技术和跳频模式，降低轻载时的开关频率，以提升效率；同时开关频率在25KHz时箝位，以消除可听噪声。控制器具有双启动电流电平、输入欠压及主电源过压保护、过载保护、双过度保护阈值、软启动和闩锁保护等功能。
接通电源后，交流市电经EMI滤波、BD1整流和C4滤波，产生的直流高压加到NCP1237的8脚，内置的高压电流源使NCP1237进入开关工作状态。在正常工作期间，由T1辅助电源绕组3～4端的感应电压，经D2整流C6滤波产生的直流电压通过R2为NCP1237供电。漏极箝位保护电路由D1、C5和R1组成，可将Q1漏极关断时由于变压器漏感在初级绕组产生的尖峰电压限定在安全范围内，以确保Q1的漏极电压不超过其击穿电压。
T1次级绕组5～6端的感应电压电压经D3整流、C8、C9滤波后，产生＋19V的直流输出电压。为提高效率，高频整流二极管D3采用大电流、低压降的肖特基二极管。
用可调式精密稳压器TL431构成外部误差放大器，与光电耦合器PC817一起组成光耦反馈电路，反馈电压加至NCP1237的2脚FB反馈输入端。当输出电压发生波动时，经R8、R9分压后得到的取样电压与TL431的参考极电压比较，产生外部误差电压，通过PC817使NCP1237的2脚FB反馈电流产生相应的变化，并以此调节占空比，达到稳压目的。本实用新型将电阻R8和R9分别设计为15KΩ和2.2KΩ，电源适配器输出电压为19V。
本实用新型基于NCP1237设计的电源适配器，输出的直流电压为19V，最大输出电流为3A，在85～264V的全电压输入范围内效率＞87.2%，空载时的损耗小于50mW，电路简单、体积小、重量轻、成本低、效率高、空载损耗小，输入电压范围宽、保护功能完善，拥有广阔的应用前景。
Claims (6)
1.一种高效率笔记本AC－DC适配器，其特征是：它由EMI滤波电路、市电整流滤波电路、高频振荡及稳压保护电路、输出整流滤波电路和输出电压反馈电路组成；EMI滤波电路由电容C1、C2、C3，电感L1和保险丝F1组成；市电整流滤波电路由桥式整流器BD1和电容C4组成；高频变换电路及稳压保护由集成电路芯片NCP1237，电阻R1～R5、RNTC，电容C5、C6、C7，二极管D1、D2，场效应管Q1和开关变压器T1组成；输出整流滤波电路由二极管D3和电容C8、C9组成；输出电压反馈电路由集成电路芯片TL431、PC817，电阻R6～R9和电容C10、C11组成；EMI滤波电路的输入端接交流市电，输出端接整流滤波电路的输入端；高频振荡及稳压保护电路的输入端接市电整流滤波电路的输出端，输出端接输出整流滤波电路的输入端；输出电压反馈电路的输入端接输出整流滤波电路的输出端，输出端接高频振荡及稳压保护电路的反馈输入端。
2.根据权利要求1所述的一种高效率笔记本AC－DC适配器，其特征是：EMI滤波电路的L1的2脚与C1、F1的一端相连接，F1的另一端接市电的火线，L1的3脚与C1的另一端相连并连接市电的零线，L1的1脚、C2的一端与BD1的1脚相连接，L1的4脚、C2的另一端与BD1的2脚相连接；C3的一端接热地，另一端接冷地。
3.根据权利要求1所述的一种高效率笔记本AC－DC适配器，其特征是：市电整流滤波电路的BD1的1脚接L1的1脚，2脚接L1的4脚，3脚接C4的负极并连接热地，4脚接C4的正极。
4.根据权利要求1所述的一种高效率笔记本AC－DC适配器，其特征是：高频振荡及稳压保护电路的NCP1237的1脚与RNTC、C7的一端相连接，2脚与C11一端及PC817的4脚相连接，3脚接R4的一端、4脚接热地，5脚接R3的一端，6脚接R2的一端，8脚C4的正极；R1、C5的一端与T1的1脚相连接，并连接C4的正极；D1的负极接R1与C5另一端的连接点，正极接T1的2脚与Q1漏极的连接点；D2的负极接R2另一端与C6正极的连接点，正极接T1的3脚；T1的4脚与C6的负极都接热地，5脚接D3的正极，6脚接冷地；Q1的栅极接R3的另一端，源极接R4另一端与R5一端的连接点；RNTC、C7、R5的另一端都接热地。
5.根据权利要求1所述的一种高效率笔记本AC－DC适配器，其特征是：输出整流滤波电路的D3的正极接T1的5脚，负极与C8、C9的正极相连接为适配器直流电压输出的正端，C8、C9的负极与T1的6脚相连接。
6.根据权利要求1所述的一种高效率笔记本AC－DC适配器，其特征是：输出电压反馈电路的R6、R8的一端接C9的正极，R6的另一端接R7一端与PC817的1脚的连接点，R7的另一端接PC817的2脚、TL431的阴极与C10一端的连接点，R8的另一端、C10的另一端、R9一端与TL431的参考极相连接，TL431的阳极和R9的另一端都接冷地，PC817的3脚与C11的一端都接热地，PC817的4脚、C11的另一端与NCP1237的2脚相连接；R8和R9分别设计为15KΩ和2.2KΩ，电源适配器输出电压为19V。
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Cited By (1)
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| CN104993727A (zh) * | 2015-08-18 | 2015-10-21 | 张新安 | 一种高效率笔记本ac-dc适配器 |
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