如何选择交流-直流电源

　　交流-直流电源的输入电压规范

　　选择交流-直流电源时，首要考虑因素是确定系统电源要求。这包括交流输入范围和直流输出规格。用户应验证电源的交流输入电压范围与其目标市场和指定应用兼容。大多数中低功率交流-直流电源所需的输入电压工作范围在全球范围内标准化为 85~264 Vac。不同国家有规格，但它们足够相似，单一规格范围可以满足大多数应用的需求。日本是标称输入电压要求最低的国家之一（100 Vac），而英国、加拿大和美国的标称输入电压要求最高（240 Vac）。85 Vac 的最小标准化范围值源自允许 100 Vac 的 15% 电压下降，而 264 Vac 的最大范围值源自允许在 240 Vac 以上 10% 下运行。在工业应用中发现的一种更高（且不太常见）的电压规格是277 伏交流电。该电压是通过在 480 Vac Wye 配置的相位和中性线之间连接获得的。此配置的最大电压 305 Vac 是通过在 277 Vac 额定电压之上应用前面讨论的 10% 容差来计算的。

　　图 1：480 Vac 和 277 Vac 之间的关系

　　在交流-直流电源内部，交流输入电压通常会立即整流为直流电压。在许多交流输入电源上，可以将直流电压施加到电源的输入端，额定直流电压范围计算为额定交流电压范围的 1.4 倍。如果用户计划使用直流输入配置，则应验证电源开发团队是否已对使用直流输入电压的电源进行评估。

　　图2：典型开关电源框图

　　直流输出电压规格

　　虽然交流-直流电源的输入电压在一定范围内是标准化的，但输出电压最常见的是 5、12、24 或 48 Vdc 的特定值。除了这些之外，还有许多具有输出电压的交流-直流电源可供选择，但如果系统负载设计为使用其中一种常见电压电平，则将有更多标准电源可供选择。如果标准输出电压不适合系统，其他可能的选择可能包括：寻找具有所需直流输出电压的标准电源，找到愿意提供具有所需输出电压的定制设计的电源供应商，或使用dc-dc 转换器以产生所需的直流电压。

　　输出功率或负载电流

　　在选择交流-直流电源时，所需的输出功率（或负载电流）是一个重要的考虑因素。负载消耗的峰值功率决定了所需的电源额定值。额定值大于负载所需的电源可以正常工作，但可能比必要的更大或更昂贵。由于负载的峰值功率需求，额定功率小于负载所需的电源可能会关闭或提供不正确的输出电压。一些供应商提供的ac-dc电源设计用于在短时间内提供高峰值功率，从而最大限度地减小电源的尺寸和成本。

　　操作环境规格

　　电源运行的环境会影响交流-直流电源的选择。大多数电源工作温度规格包括针对极冷和极热温度的降额系数。低温功率降额通常是由于电源设计中使用的电容器的温度系数造成的。电容值通常会随着工作温度的降低而下降。这意味着来自电源的指定输出负载电流也将减小。在高环境温度下，电源内部组件的最高工作温度将限制可传输的负载功率。许多电源的最大额定输出功率可以通过在电源处吹气来帮助冷却内部组件来增加。

　　图 3：电源热降额曲线

　　除了工作温度范围外，工作环境的物理特性也可能会影响电源所需的特性。如果需要物理保护电子设备免受大型异物的影响，则可能需要封装在金属外壳中的电源。虽然金属外壳不能保护电源电路免受灰尘和污垢的影响，但可以在内部电路板上涂敷保形涂层以提供所需的保护。可以通过添加绝缘端子盖来防止物体意外连接到暴露的输入和输出端子。

　　封装设计和安装方式

　　交流-直流电源采用灌封、开放式框架、U 型框架、封闭框架和风扇冷却封装。包装配置的选择可能是由于需要将物体或污染物保持在电源之外。用户还可以选择PCB、机箱或DIN 导轨安装。通常，相同的电源系列将提供多种安装方式。安装方式通常由使用电源的机械环境决定。

　　图 4：电源封装和安装方式示例

　　操作和安全监管证书

　　许多产品都需要这些产品中使用的交流-直流电源的操作和安全监管证书。一些常见的监管要求包括60601（医疗）、60335（家用电器）和62368（音频、视频以及信息和通信技术）。电源供应商将能够向产品开发团队或将证书授予最终系统的测试机构提供适用证书的副本。一些常见的监管机构包括 UL、TUV、IEC、EN、FCC 和 CISPR。

　　　其他交流-直流电源功能

　　除了前面讨论的交流-直流电源特性外，一些电源还提供了产品设计中可能有益或需要的附加特性。其中一些包括：

　　离散输出电压电平（在大多数电源中可用）。规定用户可将输出电压调整多达 10%。某些电源上的输出端子可以并联，以增加提供给负载的最大电流。一些高电流输出电源具有远程输出电压检测端子，以补偿沿输出功率传输导体的电压降。输入功率因数校正通常可用于高功率电源。远程开/关终端将允许用户使用电子信号切换电源的输出，而电源良好终端将提供指示输出电压在调节容差范围内的信号。

　　结论

　　标准内部交流-直流电源有多种配置可供选择，以满足大多数设计项目的需求。设计工程师查看网页或与电源供应商的代表交谈以确保他们为其产品选择最佳电源可能会有所帮助。