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关于ACDC电源模块掉电保持时间的基本知识

2018-03-08

      ACDC电源模块掉电保持时间是指从交流电掉电到输出电压,下降到精确度-2%之外的时间差值,简单来说是开关电源在没有输入后,还能保持多长时间输出。在测量仪器、数据采集系统、伺服系统以及机器人等应用场合,一般在检测掉电后需进行状态设置和必要的系统配置,这需要在掉电后,电源还需给系统提供一定时间的供电。

 

      常见的ACDC开关电源在交流电输入后,先通过整流滤波得到直流电压,最后通过DC变换器转换成我们所需的直流输出电压。电源在掉电后,由输入滤波电容存储的能量输出供电,滤波电容电压会逐渐下降,控制电路通过调整占空比可以实现额定的输出电压,直到电容电压下降到控制电路能调整的范围之外,输出电压才会开始下降。

 

      假设一款电源产品的电压Vo=5V功率P=20W、效率η=0.78DC-DC部分可正常工作的最低电压Vin_min=100V,电源内部输入滤波电容Cin=47uF,220VAC输入整流滤波后的有波纹直流电压Vin_nor=308V。根据能量守恒得出以下公式0.5*Cin*(Vin_mor2-Vin_min2)=t*P/η,⊿t=77.9ms

 

      从上可以得知,AC-DC电源内部输入滤波电容CinDC-DC部分最低工作电压以及效率都无法改变,所以电源本身的掉电保持时间无法改变。假如想增加掉电时间,可以在电源前端再接一级整流滤波,外接的滤波电容与电源内部的输入滤波电容是并联关系,这增加了Cin从而增加掉电保持时间。也可以选取大的输入电容,其次输出电容是无影响的,输入电容以及负载关系和掉电保持时间表如下图所示:

 


下面是一种针对有掉电保护功能的复合型开关电源,电路图如下所示:

 


      在一些常规的场合,ACDC电源模块一般都能满足要求,但是在一些特殊的场合,市场上常规的AC-DC开关电源的掉电保持时间很多无法满足要求