家庭和办公应用中的xDSL调制解调器通常采用外部交流-直流(AC-DC)适配器供电。从大多数人的使用习惯来看,这些适配器一直插在电源插座上,持续从交流主电源消耗着电能。据估计,通过适配器的电能中有高达25%是在待机(空载)时消耗的。基于这个原因,AC-DC适配器在设计之初就必须考虑到在待机模式下要保持极低的能耗。
除了待机能耗要尽可能地低,AC-DC适配器的工作效率必须非常高。由于电子设备工作时的能耗毕竟占据着更高比例(约75%),较高的工作效率能够帮助节省电能。有鉴于此,世界各地的规范机构不断发布与实施针对外部电源(EPS)在工作及待机时的能效要求,如表1所示。
表1:针对外部电源的一些主要能效规范。
对于调制解调器原始设备制造商(OEM),AC-DC适配器已经成为大宗商用产品。因此,他们强制要求符合严苛的规范,同时还要求低成本。对于AC-DC适配器而言,关键的性能指标包括三项,分别是:功率密度(受封装尺寸要求驱动)、安全性和低外壳温度。安森美半导体的调制解调器AC-DC适配器参考设计的规范要求如下:
输入:90-270Vac,50/60 Hz
输出:1.3 A持续电流时12Vdc±5%(功率为16W);1.6 A浪涌电流达10 s
稳压:结合线路和负载条件下<2%
输出纹波:低于200mV p/p
稳流:结合线路和负载条件下<10%
平均能效:≥0.09 * Ln (16) + 0.49 = 74%(符合“能源之星”外部电源1.1版要求)
待机(空载)能耗:≤0.3 W
工作温度:0至50℃
冷却方式:对流
输入保护:采用1 A熔丝提供8 Ω浪涌限制
输出保护:过流保护、过压保护和过温保护
遵从的安全标准:3 kV I/O隔离
遵从的EMI标准:FCC Part15conducted EMI (Level B, average profile)
电路工作原理
图1所示的是这AC-DC适配器的电路原理图。从图中可以看出,这适配器电源是基于反激转换器拓扑结构而设计,采用了简单的齐纳器件,再加上光电耦