开关电源输入整流滤波

开关电源输入整流滤波
1、开关电源的输入电路
开关电源的输入电路通常有输入滤波电路、整流电路、输入浪涌抑制电路、平滑滤波电路组成，如图1所示
图1
图中RT1为负温度系数热敏电阻，通常用来抑制输入浪涌电流，阻值1~10几欧姆不等，C5为平滑滤波电容。

当电源输入端接入市电时，市电电压会经过输入滤波器、RT1热敏电阻、整流桥BRG1对电容C5~C6进行充电。

2、整流桥的导通时间与选通特性
50Hz交流电压经过全波整流后变成脉动直流电压u1，再通过输入滤波电容得到直流高压U1。

在理想情况下，整流桥的导通角本应为180°(导通范围是从0°～180°)，但由于滤波电容器C的作用，仅在接近交流峰值电压处的很短时间内，才有输入电流流经过整流桥对C充电。

50Hz交流电的半周期为10ms，整流桥的导通时间tC≈3ms，其导通角仅为54°(导通范围是36°～90°)。

因此，整流桥实际通过的是窄脉冲电流。

桥式整流滤波电路的原理如图2所示，整流滤波电压及整流电流的波形分别如图3和4所示。

图2
图3
图4
设输入有效值电流为IRMS，整流桥额定的有效值电流为IBR，应当使IBR≥2IRMS。

计算IRMS的公式如下：
式中，PO为开关电源的输出功率，η为电源效率，umin为交流输入电压的最小值，cosφ为开关电源的功率因数，通常允许cosφ=0．5～0．9电路确定后电源输出功率越低输入电压越高功率因数会相应更低。

由于整流桥实际通过的不是正弦波电流，而是窄脉冲电流(参见图1)，因此整流桥的平均整流电流Id<IRMS，一般可按Id=(0．5～0．7)IRMS来计算IAVG值。

例如，我们的电源输出功率75W，交流输入电压范围是85～265V，效率η=80％。

将Po=75W、η=80％、umin=85V、cosψ=0．5一并代入上式得到，IRMS=2.2A，电源输入峰值电流为充电电流为输入峰值电压/(输入电路的等效电阻+RT1),通常输入电路的等效电阻值远小于RT1阻值可近似为输入峰值电压
/RT1，假如RT1=10欧姆，则在额定输入条件下输入峰值电流
=220V*1.414/10=31.1A，在电源温度较高的情况下电流会更高。

在电路设计中，为使电源可靠运行，电源的输入电路电流均能满足上述电流要求并留有余量，输入保险的选择上至少要大于2.2A，最好选择5A的保险。