為滿足下一代筆記本電腦電源適配器對(duì)效率、體積、重量方面及可在全球電壓范圍內(nèi)使用的要求，本文提出了新型兩級(jí)式變換器方案。前級(jí)功率因數(shù)校正采用Boost變換器，其輸出電壓跟隨輸入電壓變化，提高低輸入電壓時(shí)的效率；后級(jí)DC/DC變換器采用兩路反激變換器交錯(cuò)并聯(lián)，減小輸入和輸出電流紋波，同時(shí)采用同步整流技術(shù)，以進(jìn)一步提高變換效率。本文詳細(xì)討論:電源適配器的設(shè)計(jì)，在實(shí)驗(yàn)室完成了原理樣機(jī)，最后給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
隨著筆記本電腦的功能越來(lái)越強(qiáng)大，功耗也越來(lái)越大，當(dāng)前使用的筆記本電腦電源適配器已經(jīng)滿足不了下一代筆記本電腦的要求，有必要研制符合下一代筆記本電腦要求的電源適配器。
電源適配器是筆記本電腦工作的動(dòng)力之源,里面是個(gè)高品質(zhì)的開(kāi)關(guān)電源,其工作原理與彩電等家電中的開(kāi)關(guān)電源是一樣的,它的作用是為筆記本電腦提供穩(wěn)定的低壓直流電(一般在12V19V之間)。筆記本電腦的電源適配器均為全密封小體積設(shè)計(jì),而其消耗的功率一般可達(dá)35W90W,所以內(nèi)部溫度較高,特別是在炎熱的夏天,觸摸工作中的電源適配器會(huì)有燙手的感覺(jué)。正因?yàn)槿绱?電源適配器的故障率相對(duì)筆記本電腦其他部件來(lái)說(shuō)還是比較高的。電源適配器損壞后,購(gòu)買(mǎi)一個(gè)全新的要花費(fèi)數(shù)百元,去二手市場(chǎng)淘也需百多元。其實(shí),許多電源適配器損壞并不嚴(yán)重,稍懂一些電路知識(shí)的用戶都可嘗試修理,本文將以IBM的“肉骨頭”電源適配器(16V、4.5A)為例,介紹其拆解與簡(jiǎn)易維修,供大家參考。
筆記本充電器的拆解
筆記本電腦電源適配器的上下蓋為注塑封裝或是用強(qiáng)力膠粘合的,不用任何螺絲,所以一般只能借助暴力來(lái)破解。不過(guò),只要方法得當(dāng),拆解后的電源適配器完全可以恢復(fù)原樣,不仔細(xì)觀察幾乎看不出有拆開(kāi)過(guò)的痕跡。
拆解工具:電工刀、錘子、螺絲刀、電烙鐵、美工刀等。
把電源適配器橫向側(cè)放置在白紙上,用電工刀刀刃沿電源適配器上下蓋之間的縫隙切入,然后用錘子敲擊電工刀刀背,使電工刀從適配器上下蓋之間切進(jìn)去。在適配器上下蓋之間的縫隙的不同位置,用電工刀的刀尖沿縫隙劃動(dòng),當(dāng)上下蓋的某一部位首先裂開(kāi)后,把刀尖深入,然后慢慢分開(kāi)適配器的上下蓋。
為打開(kāi)外殼的電源適配器,可以看到適配器電路外面包有銅質(zhì)的屏蔽層,用美工刀割開(kāi)屏蔽層上的膠帶紙,再用電烙鐵焊開(kāi)屏蔽層與內(nèi)部電路板連接的兩個(gè)焊點(diǎn),即可取下屏蔽層。
屏蔽層與電路板之間還隔有一層較厚的硬質(zhì)塑料膜,再用美工刀割開(kāi)后,即可見(jiàn)到電路板的“廬山真面目”了。
電源適配器結(jié)構(gòu)剖析
接下去,我們來(lái)了解一下電源適配器的內(nèi)部構(gòu)造。電路主要部件都已用圓圈標(biāo)出,部件名稱及功能如下:
1.壓敏電阻,其功能是當(dāng)外界電壓過(guò)高時(shí),壓敏電阻阻值迅速變得很小,與壓敏電阻串聯(lián)的保險(xiǎn)絲被熔斷,從而保護(hù)其他電路不被燒壞。
2.保險(xiǎn)絲,規(guī)格為2.5A/250V,當(dāng)電路中的電流過(guò)大時(shí),保險(xiǎn)絲會(huì)熔斷以保護(hù)其他元件。
3.電感線圈(又稱扼流圈),主要功能是降低電磁干擾。
4.整流橋,規(guī)格為D3SB,作用是把220V交流電變?yōu)橹绷麟姟?br style="color: rgb(102, 102, 102); font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: 12px; white-space: normal; background-color: rgb(255, 255, 255);"/>5.濾波電容,規(guī)格為180μF/400V,作用是濾除直流電中的交流紋波,使電路工作更可靠。
6.運(yùn)放IC(集成電路),保護(hù)電路、電壓調(diào)節(jié)的重要組成部分。
7.溫度探頭,用于探測(cè)電源適配器的內(nèi)部溫度,當(dāng)溫度高于某一設(shè)定值時(shí)(不同品牌的電源適配器,其設(shè)定的溫度閥值略有不同),保護(hù)電路會(huì)切斷適配器的電壓輸出,從而保護(hù)適配器不受損壞。
8.大功率開(kāi)關(guān)管,是開(kāi)關(guān)電源中的核心元件之一,開(kāi)關(guān)電源能“一開(kāi)一關(guān)”地工作,開(kāi)關(guān)管功不可沒(méi)。
9.開(kāi)關(guān)變壓器,開(kāi)關(guān)電源中的核心元件之一。
10.次級(jí)整流管,功能是把低壓交流電變?yōu)榈蛪褐绷麟?。在IBM的電源適配器中,整流管往往是由兩個(gè)大功率并聯(lián)工作的,以獲得較大的電流輸出。
11.次級(jí)濾波電容,規(guī)格為820μF/25V,共有兩個(gè),起濾除低壓直流電中的紋波的作用。除上述元件外,電路板上還有可調(diào)電位器及其他阻容元件
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