AC-DC电源适配器

AC-DC电源适配器
一、AC-DC电源适配器的含义：
AC-DC电源适配器是电源系列产品中最简单的电源，它主要由电源变压器、整流电路、滤波电路组成，有些AC-DC 电源适配器带有稳压电路。

二、AC-DC电源适配器的工作原理：参照下图加以说明！
AC-DC电源适配器的工作原理是：电源变压器将交流市电转换成所需的交流电压（36V以下），经过整流电路后，再经过滤波电路得到波形比较平顺的直流电压。

一般的AC/DC电源适配器就做到此步就行了，再配上电源插头、DC电源线、外壳就可以使用了；如果需要稳定的DC电压输出，那就需要稳压电路了。

三、各部分电路设计：
1、电源变压器的设计：下面以“变压器设计大师”软件加以说明！
⑴、打开“变压器设计大师”软件，显示画面如下：
⑵、点击左下角的“设计指导”按钮，会弹出以下对话框：
⑶、按“下一步”按钮，会弹出以下对话框：
⑷、“初级绕组电压”是固定的220.00V（注册后才可变更此参数）；“次级绕组个数”有“一组”到“六组”可供
选择，用鼠标点击“”按钮，根据自己需要的实际情况作出“几组”的选择；“硅钢磁感应强度”有“中强度”/
“低强度”供选择，用鼠标点击“”按钮，选择磁感应的强度类型，一般情况下选“中强度”。

选择好后，按“下一步”按钮，出现下面的画面：
⑸、用鼠标点击“绕组数据”下面的“第[1]次级。

如果有几个次级，在完成下面的步骤后，再用鼠标点击“绕组数据”下面的“第[N]次级。

①、在“输出电流（A）”后面的框内填好需要的电流值，再在“输出电压（V）”后面的框内填好需要的电压值。

例如：“输出电流（A）”填：2，就表示是输出电流为2A；“输出电压（V）”填：12，就表示是输出电压为12V。

②、在“负载类型”后面的框内选择类型，有“电阻性”/“电容性”/“电感性”三种选择，用鼠标点击“”
按钮作出选择，一般情况下选择“电阻性”；再在“整流方式”后面的框内选择方式，有“半波整流”/“全波整流”/
“桥式整流”/“倍压整流”/“没有整流”五种方式供选择，用鼠标点击“”按钮作出选择，一般情况下选择“桥
式整流”。

选择好后，按“更新数据”按钮，出现下面的画面：
⑹、按“下一步”按钮，出现下面的画面：
⑺、按“完成”按钮，出现下面的画面：
⑻、上图中是“”，用鼠标点击“”出现以下画面：
⑼、上图中的铁芯尺寸一目了然，用鼠标点击“”出现以下画面：
这样一来，这个输入AC220V、输出AC12V/2A的电源变压器就设计好啦！
如果要设计两个（或以上）的次级绕组电源变压器，在上面第⑷步中用鼠标点击“次级绕组个数”框内的“”
按钮，选择“二组”即可；
备注：此软件一定在注册以后才能设计两个（或以上）的次级绕组电源变压器！！此软件请到本网站的“资料下载中心”下载！！然后再去注册即可正常使用。

2、整流滤波电路的设计：
上图中：“”为电源变压器；“”为桥式整流电路，由4个二极管组成，一般选择1N4001~1N4007就可以了，
具体参数请参照下表！滤波电路由“、”构成，“”为电解电容，只要空间允许，尽量选用容量大一些的，
电压最好为桥式整流后的1.5倍，“”为瓷片电容，容量一般为0.1uF，电压超过桥式整流后的1.5倍即可。

表1：1N400系列整流二极管的参数表
3、稳压电路的设计：AC-DC电源适配器的稳压电路，一般都相当简单，下面简要介绍几种稳压电路！
⑴、晶体管并联稳压电源：参照下图说明！
T1是调整管、D1是基准稳压管，R1是D1的限流电阻，R2是限流电阻，R3是负载。

这个稳压电路的输出电压约等于稳压管D1的稳压值（实际上要加上T1发射结电压，一般锗管取0.3V，硅管取0.7V）。

这是由于电源在工作时，T1发射结导通，发射极电压与基极电压保持一致，而基极电压被D1稳定在一个固定值。

这个电路可以看作T1将D1的稳压作用放大了β倍，相当于接入一个稳压值为D1稳压值，稳压效果为β倍D1稳压效果的稳压管。

⑵、晶体管串联稳压电源：参照下图说明！
T1是调整管，D1是基准电压源，R1是限流电阻，R2是负载。

由于T1基极电压被D1固定在U D1，T1发射结电压（U T1）BE在T1正常工作时基本是一个固定值（一般硅管为0.7V，锗管为0.3V），所以输出电压U O＝U D1－（U T1）BE。

当输出电压远大于T1发射结电压时，可以忽略（U T1）BE，则U O≈U D1。

⑶、复合管并联稳压电源：参照下图说明！
这种使用复合调整管的并联稳压电源，既可以得到较大的β值，又能够有较大的I CM。

元件选择时可采用，但是由于这个电路的电流较大，要注意限流电阻R1选择时除考虑阻值外还要考虑其功率，以免负载断路时烧坏限流电阻。

⑷、串联负反馈稳压电源：参照下图说明！
串联负反馈稳压电路电路图，其中T1是调整管，D1和R2组成基准电压，T2为比较放大器，R3～R5组成取样电路，R6是负载。

⑸、采用W7815稳压IC的稳压电路：参照下图说明！
输入电压“Ui”经“C1”滤波后进入稳压IC W7815的第1脚，从3脚输出15V直流电压，再经“C2”滤波，从“Uo”两端输出。

⑹、采用LM317稳压IC的稳压电路：参照下图说明！
输入电压“Vi”经“C1”滤波后进入稳压IC LM317的第3脚，从2脚输出1.2-20V直流电压，1脚与2脚之间接1个电阻，再接1个半可调电阻，可以调节输出电压的电压值，再从“Vo”两端输出。

☆稳压电路及稳压IC都很多，在此就不作详细介绍，实际应用时可以根据自己的需要选择稳压电路及IC☆
四、AC-DC电源适配器的整体结构： 下面以一个AC220V输入/DC9V 500mA输出的AC-DC电源适配器加以说明！
1、下图是AC-DC电源适配器的内部组成部分：
2、下图是AC-DC电源适配器的整体外观图：
五、AC-DC电源适配器的发展方向：
随着金属的价格猛涨，绕制电源变压器的铜芯线变得越来越贵，再加上其本身的转换效率也不高，在今后的市场份额会越来越低，逐渐会被开关电源所替代！。