在電子設備無處不在的今天,幾乎任何需要插到墻上插座(交流電,AC)工作的設備,內(nèi)部電路板上都少不了一個關鍵角色:AC-DCAC-DCAC-DC芯片(通常指AC-DC電源轉(zhuǎn)換器或控制器芯片)AC-DCAC-DC?它的核心使命就是將我們?nèi)粘Ｉ钪衅毡榇嬖诘慕涣麟?AC),安全?高效?穩(wěn)定地轉(zhuǎn)換成電子設備內(nèi)部電路所需的直流電(DC)?使用它的原因可以歸結為以下幾點:
- AC-DCAC-DC電子設備的“血液”需求:直流電 (DC)AC-DCAC-DC
AC-DC 現(xiàn)代電子設備的核心——微處理器?內(nèi)存芯片?傳感器?邏輯電路?顯示屏等——幾乎無一例外都需要AC-DCAC-DC穩(wěn)定?電壓恒定?方向不變的直流電(DC)AC-DCAC-DC 才能正常工作?交流電(AC)周期性改變方向和大小,直接供給這些元器件會導致它們無法工作甚至損壞?
- AC-DCAC-DC電壓匹配:從高壓到低壓AC-DCAC-DC
AC-DC 電網(wǎng)提供的交流電通常是高電壓(如110V/220V)?而電子設備內(nèi)部芯片的工作電壓通常是低壓直流,如5V?3.3V?1.8V甚至更低?AC-DC芯片(及其外圍電路)的核心功能之一就是AC-DCAC-DC將高壓交流電大幅度降壓AC-DCAC-DC,并轉(zhuǎn)換成設備所需的精確低壓直流電?內(nèi)部的變壓器(在隔離式設計中)或復雜的開關電路是實現(xiàn)這一點的關鍵?
- AC-DCAC-DC整流與濾波:從波動到平滑AC-DCAC-DC
AC-DC AC-DC轉(zhuǎn)換過程的第一步通常是AC-DCAC-DC整流AC-DCAC-DC(使用二極管或橋式整流器),將雙向流動的交流電變成單向脈動的直流電?但這還不夠,脈動直流含有巨大的紋波,會干擾電路工作?AC-DC芯片(尤其是開關電源控制器)通過精密的控制環(huán)路驅(qū)動開關管(如MOSFET),配合外圍的電感?電容進行AC-DCAC-DC高效濾波和穩(wěn)壓AC-DCAC-DC,最終輸出AC-DCAC-DC紋波小?電壓穩(wěn)定AC-DCAC-DC的純凈直流電?相比傳統(tǒng)的笨重線性變壓器,現(xiàn)代開關電源芯片極大地提高了效率和功率密度?
- AC-DCAC-DC安全隔離:生命與設備的保障AC-DCAC-DC
AC-DC 將設備直接連接到高壓電網(wǎng)是極其危險的?AC-DC芯片(在隔離式設計中)通常設計用于驅(qū)動一個AC-DCAC-DC高頻隔離變壓器AC-DCAC-DC?
AC-DC 這個變壓器實現(xiàn)了AC-DCAC-DC電氣隔離AC-DCAC-DC:輸入(高壓AC側)和輸出(低壓DC側)在物理上是分開的,沒有直接的電氣連接?
AC-DC AC-DCAC-DC關鍵作用:AC-DCAC-DC
AC-DC AC-DCAC-DC防止觸電:AC-DCAC-DC 隔離屏障確保了即使設備內(nèi)部低壓電路出現(xiàn)故障,用戶接觸到輸出端(如USB口?設備外殼)也不會直接連通高壓電網(wǎng),保障人身安全?
AC-DC AC-DCAC-DC抑制干擾:AC-DCAC-DC 隔離有助于阻斷電網(wǎng)上的噪聲(如浪涌?尖峰)傳導到敏感的電子設備內(nèi)部,同時也能防止設備內(nèi)部的噪聲污染電網(wǎng)?
- AC-DCAC-DC效率提升與節(jié)能:AC-DCAC-DC
AC-DC 早期的線性電源(使用大變壓器和穩(wěn)壓管)效率低下(通常只有30%-60%),體積龐大且發(fā)熱嚴重?現(xiàn)代基于AC-DC控制器芯片的AC-DCAC-DC開關電源AC-DCAC-DC技術效率極高(通常可達80%-95%以上)?
AC-DC AC-DCAC-DC優(yōu)勢:AC-DCAC-DC
AC-DC AC-DCAC-DC節(jié)能:AC-DCAC-DC 大大減少了能源浪費,符合環(huán)保要求?
AC-DC AC-DCAC-DC發(fā)熱小:AC-DCAC-DC 減少了散熱需求和散熱器體積?
AC-DC AC-DCAC-DC體積小?重量輕:AC-DCAC-DC 高頻開關技術允許使用更小的磁性元件(變壓器?電感)和電容,使電源適配器可以做得非常小巧(如手機充電器)?
- AC-DCAC-DC功率因數(shù)校正 (PFC):AC-DCAC-DC
AC-DC 對于功率較大的設備(通常>75W),單純的整流濾波會導致輸入電流波形畸變,產(chǎn)生大量諧波,降低電網(wǎng)的功率因數(shù),造成能源浪費和對電網(wǎng)的污染?許多現(xiàn)代AC-DC芯片集成了或有專門的PFC控制器芯片配合工作,實施AC-DCAC-DC有源功率因數(shù)校正AC-DCAC-DC技術,使輸入電流波形跟隨輸入電壓波形(接近正弦波),顯著提高功率因數(shù)(接近1),滿足嚴格的能效法規(guī)(如80 PLUS, ENERGY STAR),并減少對電網(wǎng)的干擾?
AC-DCAC-DC總結來說,在電路中使用AC-DC芯片的核心原因在于:AC-DCAC-DC
AC-DC AC-DCAC-DC本質(zhì)需求:AC-DCAC-DC 電子設備的心臟(芯片和電路)只喝“純凈的?低壓的直流電(DC)”,而電網(wǎng)提供的是“高壓的?方向變化的交流電(AC)”?AC-DC芯片是必不可少的“翻譯官”和“能量轉(zhuǎn)換器”?
AC-DC AC-DCAC-DC安全基石:AC-DCAC-DC 通過電氣隔離設計,它是保障用戶人身安全和設備內(nèi)部電路免受高壓危害的關鍵屏障?
AC-DC AC-DCAC-DC效能核心:AC-DCAC-DC 它實現(xiàn)了高效(開關電源技術)?精確(穩(wěn)壓)?緊湊(高功率密度)的電源轉(zhuǎn)換,滿足了現(xiàn)代電子設備對電源小體積?低發(fā)熱?高能效的嚴苛要求?
AC-DC AC-DCAC-DC法規(guī)要求:AC-DCAC-DC 集成的PFC等功能幫助設備滿足全球日益嚴格的能效和電磁兼容性標準?
因此,AC-DC芯片是現(xiàn)代電子設備連接交流電網(wǎng)并賴以工作的AC-DCAC-DC不可或缺的橋梁和動力源泉AC-DCAC-DC,沒有它,我們的電腦?手機?電視?路由器等絕大多數(shù)電子設備將無法從墻上的插座獲取能量?
