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Usb电源适配器的电路保护方案
- 2020-09-15-

    随着当今社会人们手中的手机、平板电脑等智能手持设备功能的不断升级强大,娱乐和个性化的应用也使得设备的电池的续航能力成为其中的一个死角。现实生活中我们可能经常会看到我们周边的朋友随身带个移动电源,没有随身电源就只能随时找地方对设备充电了。因此电源适配器作为标配产品一直成了人们的必需品。

    从苹果手机的USB电源适配等为代表的小型化适配器越来越受人亲睐,越来越多的电路元器件的SMD小型化封装让以往常见的电源充电器能够做到更加的小巧玲珑,集美观与便携于一体。本文从内部电路重要的安规器件——保险丝的应用角度,说明AEM科技推出的创新型SMD250VACFUSE——MF2410系列适应潮流,如何布局在这类小尺寸AC/DC电源适配器上的交流应用,并如何做到我们倡导的“该断时及时断,不该断是不能断,时时保障安全!”的要求。

    作为一款UMF通用模块型保险丝,必须让工程师在设计初考虑满足下述要求。

    一、结构上最大限度满足小尺寸电源适配器对器件的小体积要求

    以USBpowerAdapter为例,在这个层面上,结构限制了内部元件的体积,例如硬币大小的PCB面积也让SMD元件成了工程师的首选。

    二、适合回流焊与波峰焊的SMT工艺

    从生产工艺上讲,AEM的MF保险丝材料与结构独具特点,这种SMT生产工艺不单省却了不少人工与辅材成本,根据我们对采用SMDfuse的客户原因调查,插件的引脚弯折加工导致fuse本体坏也是其中一种原因。

    其次,由于电源电路插件的元件必不可少,因此生产工厂有采用波峰焊焊接的方式,保险丝需要承受波峰焊锡高温,与业界其它SMD陶瓷保险丝相比,AEM的UMF通用模块式保险丝以环氧树脂为基体,电镀通孔的连接方式使熔丝与端头形成可靠的电连接和机械连接,不存在端头焊接受热脱帽现象,耐高温的能力突出。

    三、基于电源电路设计的应用

    USB电源适配器电路属于AC/DC电源线路,典型的开关电源组成

    开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。

    1、常见输入电路对保险丝的雷击测试考量:

    1.1、AC输入防雷电路工作原理:

    雷击测试时,由MOV1、MOV2、MOV3:F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时,其阻值降低,使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。当然在实际客户应用中,基于成本考虑,大部分厂家对F2、F3只在严酷的环境中使用。

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