為滿足下一代筆記本電腦電源適配器對效率、體積、重量方面及可在全球電壓范圍內使用的要求，本文提出了新型兩級式變換器方案。前級功率因數校正采用Boost變換器，其輸出電壓跟隨輸入電壓變化，提高低輸入電壓時的效率；后級DC/DC變換器采用兩路反激變換器交錯并聯，減小輸入和輸出電流紋波，同時采用同步整流技術，以進一步提高變換效率。本文詳細討論:電源適配器的設計，在實驗室完成了原理樣機，最后給出實驗結果。
隨著筆記本電腦的功能越來越強大，功耗也越來越大，當前使用的筆記本電腦電源適配器已經滿足不了下一代筆記本電腦的要求，有必要研制符合下一代筆記本電腦要求的電源適配器。
電源適配器是筆記本電腦工作的動力之源,里面是個高品質的開關電源,其工作原理與彩電等家電中的開關電源是一樣的,它的作用是為筆記本電腦提供穩定的低壓直流電(一般在12V19V之間)。筆記本電腦的電源適配器均為全密封小體積設計,而其消耗的功率一般可達35W90W,所以內部溫度較高,特別是在炎熱的夏天,觸摸工作中的電源適配器會有燙手的感覺。正因為如此,電源適配器的故障率相對筆記本電腦其他部件來說還是比較高的。電源適配器損壞后,購買一個全新的要花費數百元,去二手市場淘也需百多元。其實,許多電源適配器損壞并不嚴重,稍懂一些電路知識的用戶都可嘗試修理,本文將以IBM的“肉骨頭”電源適配器(16V、4.5A)為例,介紹其拆解與簡易維修,供大家參考。
筆記本充電器的拆解
筆記本電腦電源適配器的上下蓋為注塑封裝或是用強力膠粘合的,不用任何螺絲,所以一般只能借助暴力來破解。不過,只要方法得當,拆解后的電源適配器完全可以恢復原樣,不仔細觀察幾乎看不出有拆開過的痕跡。
拆解工具:電工刀、錘子、螺絲刀、電烙鐵、美工刀等。
把電源適配器橫向側放置在白紙上,用電工刀刀刃沿電源適配器上下蓋之間的縫隙切入,然后用錘子敲擊電工刀刀背,使電工刀從適配器上下蓋之間切進去。在適配器上下蓋之間的縫隙的不同位置,用電工刀的刀尖沿縫隙劃動,當上下蓋的某一部位首先裂開后,把刀尖深入,然后慢慢分開適配器的上下蓋。
為打開外殼的電源適配器,可以看到適配器電路外面包有銅質的屏蔽層,用美工刀割開屏蔽層上的膠帶紙,再用電烙鐵焊開屏蔽層與內部電路板連接的兩個焊點,即可取下屏蔽層。
屏蔽層與電路板之間還隔有一層較厚的硬質塑料膜,再用美工刀割開后,即可見到電路板的“廬山真面目”了。
電源適配器結構剖析
接下去,我們來了解一下電源適配器的內部構造。電路主要部件都已用圓圈標出,部件名稱及功能如下:
1.壓敏電阻,其功能是當外界電壓過高時,壓敏電阻阻值迅速變得很小,與壓敏電阻串聯的保險絲被熔斷,從而保護其他電路不被燒壞。
2.保險絲,規格為2.5A/250V,當電路中的電流過大時,保險絲會熔斷以保護其他元件。
3.電感線圈(又稱扼流圈),主要功能是降低電磁干擾。
4.整流橋,規格為D3SB,作用是把220V交流電變為直流電。
5.濾波電容,規格為180μF/400V,作用是濾除直流電中的交流紋波,使電路工作更可靠。
6.運放IC(集成電路),保護電路、電壓調節的重要組成部分。
7.溫度探頭,用于探測電源適配器的內部溫度,當溫度高于某一設定值時(不同品牌的電源適配器,其設定的溫度閥值略有不同),保護電路會切斷適配器的電壓輸出,從而保護適配器不受損壞。
8.大功率開關管,是開關電源中的核心元件之一,開關電源能“一開一關”地工作,開關管功不可沒。
9.開關變壓器,開關電源中的核心元件之一。
10.次級整流管,功能是把低壓交流電變為低壓直流電。在IBM的電源適配器中,整流管往往是由兩個大功率并聯工作的,以獲得較大的電流輸出。
11.次級濾波電容,規格為820μF/25V,共有兩個,起濾除低壓直流電中的紋波的作用。除上述元件外,電路板上還有可調電位器及其他阻容元件
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