通用大功率交流輸入:對(duì)大眾是友好還是一個(gè)陷阱?
大多數(shù)可靠的電源(包括容差)可以分為兩個(gè)電壓類別:低壓線或高壓線?,F(xiàn)代電子產(chǎn)品通常使用直流電 (DC) 而非交流電。電流之間的這種差異需要電源才能使能量可用;電源需要支持的輸入范圍將直接影響成本和性能。
設(shè)計(jì)一個(gè)在“通用輸入范圍”(85-265 VAC)上工作的電源對(duì)于帶到不同地區(qū)的某些應(yīng)用可能很有用,例如手機(jī)充電器或筆記本電腦電源。許多制造商希望擁有通用輸入供應(yīng)的便利性,以便他們可以減少采購(gòu)目的的產(chǎn)品偏差和組件數(shù)量;但是,可以證明使用單獨(dú)的供應(yīng)可以節(jié)省價(jià)格。
擁有單獨(dú)產(chǎn)品的另一個(gè)論據(jù)涉及每個(gè)地區(qū)的法規(guī)。就像不同的電壓水平一樣,每個(gè)地區(qū)都有自己的一套必須經(jīng)過(guò)測(cè)試和認(rèn)證的監(jiān)管規(guī)范——讓一種僅在美國(guó)使用的產(chǎn)品獲得認(rèn)證在歐洲使用并沒(méi)有多大意義。此外,歐洲等一些地區(qū)需要功率因數(shù)校正 (PFC),而其他地區(qū)則不需要。此外,可以增加單獨(dú)供應(yīng)的成本節(jié)約。
例如,考慮一個(gè)不需要 PFC 的 250 瓦電源。這些電源中的每一個(gè)都有一個(gè)獨(dú)特的配置,允許它在其指定的范圍內(nèi)運(yùn)行。
以低線運(yùn)行的電源需要比僅以高線運(yùn)行的電源承載更多的電流。專為高壓線設(shè)計(jì)的電源只需要具有更高電壓的組件。
通用輸入設(shè)計(jì)必須適應(yīng)兩個(gè)獨(dú)立電源中最差的一個(gè);它需要能夠處理低壓線路運(yùn)行的更高電流并支持高壓線路運(yùn)行的高壓要求。使用電壓選擇開(kāi)關(guān)的配置有一些好處(電壓上限更低,電流要求更低),但存在用戶無(wú)法將開(kāi)關(guān)置于正確狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)。它還需要兩倍于僅低壓線路配置的電容。
輸入電容和主電源開(kāi)關(guān)在設(shè)計(jì)中的變化,基于輸入范圍和驅(qū)動(dòng)成本差異。其他組件也可以從縮小的范圍中受益,例如變壓器、二極管電橋或電磁干擾 (EMI) 濾波器,但這些主要會(huì)影響性能。設(shè)計(jì)的功率水平對(duì)成本差異也有重大影響。對(duì)于為手機(jī)充電的 5-10 W 適配器,不會(huì)有明顯差異。但是,對(duì)于 250 W 音頻放大器,成本差異可能很大。
如果電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的功率級(jí)別增加到 700 W,則差異會(huì)更加顯著。此外,如果我們考慮在歐洲使用 PFC 電路,那么制造一個(gè)通用電源將是失敗的。如果 PFC 還需要在整個(gè)線路范圍內(nèi)運(yùn)行,則它的成本會(huì)增加。
證據(jù)很清楚,如果一個(gè)產(chǎn)品注定不會(huì)在其整個(gè)生命周期中用于多個(gè)區(qū)域,那么使用單獨(dú)的設(shè)計(jì)來(lái)覆蓋每個(gè)區(qū)域是有意義的。仍然需要通用輸入電源,但設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)功率水平和便攜性做出決定,以確定它是否有意義。PFC的要求和不同地區(qū)所需的認(rèn)證也可以讓決定變得非常簡(jiǎn)單。