电源适配器的工作原理是什么？

电源适配器的工作原理是什么？

♥电源适配器种类繁多，根据不同功率的和电压来选择适配，故称为电源适配器(Power adapter)。它是小型便携式电子设备及电子电器的供电电源变换设备，一般由外壳、电源变压器和整流电路组成，按其输出类型可分为交流输出型和直流输出型；按连接方式可分为插墙式和桌面式。广泛配套于电话子母机、游戏机、语言复读机、随身听、笔记本电脑、蜂窝电话等设备中。

★电源适配器主要分为开关电源和线性电源两种。

1、开关电源是利用现代电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，电源适配器的开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM控制IC和MOSFET构成。其优点是工作效率高，体积小，可以在宽电压范围内工作；缺乏之处是对电源电路干扰较大，发生故障时检修难度较大。这里本人以TOP224P为核心组成的开关电源为例来说一下。

♥TOP224P开关电源芯片，这个系列的芯片在很多开关电源中也是比较常用的一种方案。它的内部是集成有开关管以及控制部分的，所以这个电路的外围结构比较简单，而且会降低整个开关电源的成本。不同型号之间它的外围电路会有一些区别，而且最大的输出功率也是有区别的，见下图所示。

这个电路使用的型号是TOP224，它的最大输出功率为45瓦，也是一个单端反击式的开关电源控制芯片。

我们简单的了解一下它的工作过程，220伏的电压进入之后，经过保险FU3A，经过EMI电路，经过整流滤过之后，在滤波电容C1两端产生了约310伏左右的直流电，当然这个电压范围是宽电压输入的。

IP1为TOP224的芯片，它对外有三个引脚，虽然只有三个引脚，但是它内部是集成了开关管，PWM控制以及保护和逻辑芯片。电路的左边的D、S这两个引脚就是内部开封管的两个极，源极和漏极，右边的这个C为它的控制端，它的常用封装类似78系列的三端稳压器那种封装。

以TEE22高频变压器为界，左边的电路及元器件是作为开关的，用来驱动这个变压器线圈工作，同样线圈上面的这两个元件为尖峰脉冲的吸收，但是这个电路使用的是一个VDZ1瞬态抑制的二极管，它的型号是P6KE200，也就是一个反向电压200V的TVS管，串联到下面的VDI二极管，这个型号是UF4005管，它的前缀为UF代表是一个超快恢复的二极管。

这电路因为有三个影响，所以它外围的功能是有复用的。高频变压器的右边后面的电路这一部分，为电压的采样，电压的采样就是光偶，当然这个地方没有使用431作为基准，而是使用了一个稳压二极管，型号为VDZ2（1N5241）二极管，它的稳压值为11V，所以说这个电源的电压输出精度可能会稍微差一些。

辅助绕组线圈下端。经过了VD3（1N4148）的整流经过C4滤波，经过光偶IC2（PC817）之后进入的前面芯片的控制角，也就是说这个控制角，除了要给这个芯片提供电源之外，它还可以通过这个引脚来控制最终的脉冲宽度，因为它是经过光偶的，光偶实际上是调节IC1它的电流来控制最终的输出的脉宽，来达到调节最终输出电压的目的。

所以第3个引脚C它是一个复用引脚，除了供电以外也是一个调制控制端。

下面我们看一下其他元件的作用，首先来看电阻R3和电容C5，而C5电容接在了控制端，所以它的一方面作用是滤除后面的干扰高频信号的干扰，因为IC1这个芯片是，除了调制之外它是有供电的作用的，另外一方面这个电容与R3这个电阻对回路的控制进行补偿。在后面的光偶上面这个电阻R1是给光偶内部的二极管限流的，但是在它上面并联了一个电阻R2，这个R2电阻是相当于一个假负载的作用。它的作用主要是在电源输出电压比较低，也就是带载比较轻的时候，提供一个假负载用来提高这个电压的调整率的。

另外还有这个EMI电容，再一个就是共模线圈，它实际上是一个扼流圈，这个地方有一个外电容C7，这几个部分都是用来抑制干扰的，电源输入端的白色电容0.1μf250V，它是一个安规电容，它的作用主要是抑制差模的干扰，而电容C7是外电容使外电容它的作用主要是抑制共模的干扰，同时电路中的这个电感它的作用也是抑制共模干扰 。安规电容它一般使用的是金属膜电容，而外电容C7一般使用的是瓷片电容，一般是高压的陶瓷电容（耐压值1500V容量为1000p）。

2、所谓的线性电源是将市电AC220V的交流电经过变压器变压，达到需要配置的电气设备的输入工作电压，利用硅整流二极管（包括桥式整流、全波整流、半波整流）后，再经过滤波电解电容，将波纹系数比较大的脉动直流电滤波，得到未稳定的直流电压，而比较平滑的直流电，给三端稳压器或者用分离晶体管及其他辅助稳压元器件，这样让电源适配器要达到一定的高精度直流电压，给电气设备供电。有一些要求高的适配器必需经过电压反馈电路调整输出电压。其优点是技术幼稚，电路简单，且没有开关电源具有的干扰与噪音；不过这种简单电路它的缺点多，没有电压反馈电路，它是工作在线性状态，所以晶体管的调整管的功耗大，转换效率低，因此它由于使用了线圈，故它的变压器体积和重量大，长时间工作内部温升高。

以上为个人经验之谈，仅供提问者和今日头条有需要了解的阅读者们参考一下。

知足常乐2021.6.29日于上海