摘  要 ： 介 紹 了 一 種 寬 輸 入 、 低 空 載 損 耗 的 90 W AC/DC電 源 。 電 路 由 兩 級 組 成 ： 以 L6561為 核 心 的 功 率 因 數(shù) 校 正 （ PFC） ； 以 L5991A為 核 心 的 DC/DC反 激 變 換 器 。 它 的 主 要 優(yōu) 點 是 輕 載 時 通 過 L5991A的 變 頻 功 能 降 低 開 關(guān) 工 作 頻 率 ， 減 小 開 關(guān) 損 耗 ， 并 通 過 外 部 電 路 的 設(shè) 計 關(guān) 掉 L6561的 PFC功 能 ， 從 而 達 到 輕 載 時 減 少 電 路 的 功 率 損 耗 的 目 的 。 實 驗 表 明 在 空 載 時 ， 整 個 電 路 的 輸 入 功 率 小 于 1W。
關(guān)鍵詞 ： 空 載 損 耗 ； 反 激 變 換 器 ； 功 率 因 數(shù) 校 正  

1 引 言
    許 多 電 器 設(shè) 備 在 沒 有 工 作 時 仍 然 帶 電 ， 從 AC插 頭 接 通 的 一 刻 起 ， 他 們 就 在 不 停 地 消 耗 電 力 ， 這 就 產(chǎn) 生 了 “ 待 機 損 耗 ” 問 題 。 一 臺 電 器 的 待 機 損 耗 一 般 只 有 幾 W， 但 大 量 電 器 的 待 機 損 耗 總 和 就 是 一 個 不 容 忽 略 的 數(shù) 字 。
    另 外 ， 在 輕 載 時 減 少 電 路 的 功 耗 已 經(jīng) 成 為 當(dāng) 今 電 力 電 子 技 術(shù) 發(fā) 展 的 一 個 方 向 。 本 文 采 用 的 L5991A是 ST公 司 最 新 的 節(jié) 能 控 制 芯 片 。 在 輕 載 時 ， 通 過 關(guān) 斷 PFC功 能 ， 降 低 開 關(guān) 工 作 頻 率 ， 以 減 少 電 路 的 損 耗 ， 這 種 設(shè) 計 可 使 輕 載 損 耗 在 1 W以 內(nèi) 。
2 基 本 工 作 原 理
    電 路 的 總 體 框 圖 如 圖 1所 示 。 為 了 減 小 輸 入 電 流 的 諧 波 ， 提 高 輸 入 功 率 因 數(shù) （ PF） ， 電 路 中 采 用 了 以 L6561為 控 制 芯 片 的 功 率 因 數(shù) 校 正 (PFC)環(huán) 節(jié) 。 PFC電 路 在 88～ 265 V的 輸 入 電 壓 范 圍 內(nèi) ， 輸 出 端 都 可 以 得 到 400 V左 右 的 穩(wěn) 定 電 壓 。

輕 載 變 頻 控 制 原 理 圖 ， 如 圖 2所 示 。 L5991A芯 片 采 用 電 流 控 制 模 式 ， 電 壓 檢 測 端 （ 腳 6） 的 值 Vcomp正 比 于 開 關(guān) 的 峰 值 電 流 ， 能 量 通 過 變 壓 器 傳 輸 ， 這 樣 就 可 以 通 過 檢 測 Vcomp的 值 來 確 定 負 載 的 狀 況 。 如 果 負 載 變 輕 使 得 輸 出 功 率 變 小 （ 電 壓 不 變 ） ， 則 開 關(guān) 的 峰 值 電 流 隨 之 減 小 ， Vcomp的 值 減 小 到 某 個 門 坎 電 壓 VT1時 ， 通 過 芯 片 內(nèi) 部 功 能 （ 高 頻 時 芯 片 腳 16處 于 高 電 平 ， 與 腳 4導(dǎo) 通 ， 腳 2與 腳 4之 間 的 諧 振 電 阻 為 RA、 RB并 聯(lián) ； 低 頻 時 芯 片 腳 16處 于 低 電 平 ， 與 腳 4斷 開 ， 諧 振 電 阻 變 成 RA） ， 使 開 關(guān) 頻 率 由 fosc下 降 到 fSB； 如 果 負 載 加 重 ， 輸 出 功 率 增 大 ， 則 開 關(guān) 的 峰 值 電 流 隨 之 加 大 ， Vcomp上 升 到 另 一 門 坎 電 壓 VT2時 ， 通 過 內(nèi) 部 功 能 開 關(guān) 頻 率 就 會 上 升 到 fosc。 在 負 載 正 常 和 輕 載 時 L5991A都 能 正 常 工 作 ， VT1和 VT2可 以 內(nèi) 部 確 定 或 者 通 過 外 部 附 加 電 路 確 定 ， fosc和 fSB可 以 根 據(jù) 實 際 需 要 ， 設(shè) 計 恰 當(dāng) 的 電 路 參 數(shù) 確 定 。
    滿 載 工 作 時 ， 由 于 腳 16高 電 平 ， Q1斷 開 ， Q2導(dǎo) 通 ， Q3關(guān) 斷 （ 見 圖 3） ， 連 接 L6561零 電 流 檢 測 端 的 電 壓 端 為 高 電 平 ， L6561正 常 工 作 ； 輕 載 時 由 于 腳 16低 電 平 (與 腳 2一 起 諧 振 )， Q1導(dǎo) 通 ， Q2關(guān) 斷 ， Q3導(dǎo) 通 ， 連 接 L6561零 電 流 檢 測 端 的 電 壓 端 為 低 電 平 ， L6561停 止 工 作 。 這 樣 就 充 分 減 少 了 待 機 損 耗 （ 輕 載 損 耗 ） 。


3 參 數(shù) 設(shè) 計
    90 W帶 功 率 因 數(shù) 校 正 的 電 源 適 配 器 主 電 路 圖 參 見 圖 3， 其 主 要 電 路 參 數(shù) 如 下 ： 輸 入 電 壓 AC 88～ 265 V， 頻 率 50 Hz； 輸 出 電 壓 DC 12 V， 輸 出 最 大 功 率 90 W， 開 關(guān) 頻 率 65 kHz； 輕 載 時 開 關(guān) 頻 率 20 kHz， PFC停 止 工 作 。
    1） 諧 振 電 阻 、 電 容 的 設(shè) 計
    根 據(jù) 開 關(guān) 工 作 頻 率 的 設(shè) 計 ， 可 以 確 定 諧 振 電 阻 RA、 RB， 與 諧 振 電 容 CT的 值 。 開 關(guān) 頻 率 fosc=65kHz， 輕 載 時 開 關(guān) 頻 率 fSB=20kHz。

由 式 （ 1） 、 （ 2） 可 取 RA=20 kΩ ， RB=10 kΩ ， CT=3.3 nF。
    2） 反 激 變 壓 器 的 設(shè) 計
    變 壓 器 的 設(shè) 計 在 減 小 功 率 損 耗 方 面 起 著 極 為 重 要 的 作 用 。 為 減 小 變 壓