很多情況下
，係統在檢測到AC掉電後，需要對數據進行保存、傳輸，對執行器的狀態進行設置等等。因此
，在AC掉電後，開關電源還需要能持續給係統提供電源一段時間，以保證係統可靠關閉。另外，在有UPS的係統中
，從市電切換到UPS供電的過程中

，也需要開關電源能維持正常輸出。

圖1：掉電保持時間示意圖
 

1


、掉電保持時間的決定因素

常規ACDC開關電源原理框圖如圖2所示
，AC輸入經過整流濾波後

，變成一個直流電壓(有一定的紋波電壓)，再通過DCDC變換器轉換成我們所需要的電壓輸出。控製電路可根據輸入電壓和輸出負載來調整占空比(PWM模式)以實現穩定的電壓輸出。在AC輸shu入ru掉diao電dian後hou
，由you輸shu入ru濾lv波bo電dian容rong存cun儲chu的de能neng量liang給gei輸shu出chu供gong電dian，在zai這zhe個ge過guo程cheng中zhong
，濾lv波bo電dian容rong電dian壓ya逐zhu漸jian下xia降jiang，控kong製zhi電dian路lu通tong過guo調tiao整zheng占zhan空kong比bi依yi然ran可ke以yi實shi現xian額e定ding的de輸shu出chu電dian壓ya，直zhi到dao電dian容rong電dian壓ya下xia降jiang到dao控kong製zhi電dian路lu能neng調tiao整zheng的de範fan圍wei之zhi外wai時shi，輸shu出chu電dian壓ya開kai始shi下xia降jiang。

圖2：AC/DC開關電源原理框圖

我們通過舉例來說明決定掉電保持時間的因素。假設一款Vo=5V
、Po=20W
、效率為η=0.78的產品，DC-DC部分可正常工作的最低電壓Vin_min=100V，電源內部輸入濾波電容Cin=47uF。假設標稱220Vac輸入整流濾波後的電壓為直流電壓(實際有一定紋波)
，其值Vin_nor=308V
，根據能量守恒有下式：
0.5*Cin*(Vin_mor2-Vin_min2)=⊿t*Po/η……(1)
代入數值可得：⊿t=77.9ms。從上式可以看到
，⊿t與輸入電容、AC輸入電壓、產品效率成正比


，而與輸出功率、DC-DC部分最低工作電壓成反比。

在實際的工程環境中
，輸入電壓是固定的。對某一款具體的AC-DC電源產品來說，內部輸入濾波電容Cin

、DC-DC部分最低工作電壓Vin_min、效率η都已無法改變

，所以

，電源本身的掉電保持時間無法改變。通過外圍調整
，也無法改變產品的Vin_min和η，唯一能調整的是在電源前端再接一級整流濾波，外接的濾波電容與電源內部的輸入濾波電容是並聯關係，等效增加了Cin，增加了掉電保持時間。

如果電源前端加的濾波電容取100uF/400V，則掉電保持時間在之前的基礎上增加165.7ms。如果電源工作在半載條件，則掉電保持時間可以再增加一倍，如表1所示。

表1：掉電保持時間與輸入電容、負載關係圖

2、輸出電容對掉電保持時間的影響

在上述條件下，我們再計算一下通過增加輸出電容Co來延長掉電保持時間的效果。假設：輸出電壓精度是±2%，則輸出電壓下限Vo1=4.9V、Co=40000uF
，則有：
0.5*Co*(Vo2-Vo12)=⊿t1*Po……(2)
代入數值可得：⊿t1=1ms。
我們發現，輸出40000uF的電容延長掉電保持時間僅有1ms!由此可見增加輸出電容對掉電保持時間的影響微乎其微。

3、推薦外圍電路

如圖3所示，外圍電路的輸入端接市電，輸出可等效為直流電源，接在ACDC開關電源的L、N上。C1要根據實際負載
、輸入電壓以及所需要的保持時間來確定
，沒有明確的推薦值。由於增加了C1

，開機衝擊電流會增大
，R1可以用來減小該衝擊電流，可以選擇3W的繞線電阻，阻值大致在2~7.5歐姆之間。對於D1，可以選1000V、電流在1.5A及以上的整流橋，另外整流橋能承受的衝擊電流(規格書中有說明)應大於實際電路中的衝擊電流。

圖3：外圍推薦電路

4
、試驗結果與分析

為驗證理論分析和計算的正確性
，選取MORNSUN的LH25-10B05來進行測試。在輸入電壓220Vac
，負載4A的條件下，LH25-10B05的掉電保持時間為76.8ms
，波形如圖5所示;按推薦電路外接100uF/400V輸入濾波電容後，電源的掉電保持時間增加到249ms，波形如圖6所示。試驗結果與理論計算結果吻合。

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