通用大功率交流輸入:對大眾是友好還是一個陷阱?
大多數(shù)可靠的電源(包括容差)可以分為兩個電壓類別:低壓線或高壓線。現(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。
設計一個在“通用輸入范圍”(85-265 VAC)上工作的電源對于帶到不同地區(qū)的某些應用可能很有用,例如手機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的便利性,以便他們可以減少采購目的的產(chǎn)品偏差和組件數(shù)量;但是,可以證明使用單獨的供應可以節(jié)省價格。
擁有單獨產(chǎn)品的另一個論據(jù)涉及每個地區(qū)的法規(guī)。就像不同的電壓水平一樣,每個地區(qū)都有自己的一套必須經(jīng)過測試和認證的監(jiān)管規(guī)范——讓一種僅在美國使用的產(chǎn)品獲得認證在歐洲使用并沒有多大意義。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,可以增加單獨供應的成本節(jié)約。
例如,考慮一個不需要 PFC 的 250 瓦電源。這些電源中的每一個都有一個獨特的配置,允許它在其指定的范圍內(nèi)運行。
以低線運行的電源需要比僅以高線運行的電源承載更多的電流。專為高壓線設計的電源只需要具有更高電壓的組件。
通用輸入設計必須適應兩個獨立電源中最差的一個;它需要能夠處理低壓線路運行的更高電流并支持高壓線路運行的高壓要求。使用電壓選擇開關(guān)的配置有一些好處(電壓上限更低,電流要求更低),但存在用戶無法將開關(guān)置于正確狀態(tài)的風險。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關(guān)在設計中的變化,基于輸入范圍和驅(qū)動成本差異。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,但這些主要會影響性能。設計的功率水平對成本差異也有重大影響。對于為手機充電的 5-10 W 適配器,不會有明顯差異。但是,對于 250 W 音頻放大器,成本差異可能很大。
如果電機驅(qū)動器的功率級別增加到 700 W,則差異會更加顯著。此外,如果我們考慮在歐洲使用 PFC 電路,那么制造一個通用電源將是失敗的。如果 PFC 還需要在整個線路范圍內(nèi)運行,則它的成本會增加。
證據(jù)很清楚,如果一個產(chǎn)品注定不會在其整個生命周期中用于多個區(qū)域,那么使用單獨的設計來覆蓋每個區(qū)域是有意義的。仍然需要通用輸入電源,但設計人員需要根據(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)所需的認證也可以讓決定變得非常簡單。