使用方便的自動(dòng)控制電源適配器

王若紅　肇啟紅

大家一定有這樣的經(jīng)驗(yàn)，手中總有一些耗電量較大的用電器由交流電源適配器為之供電。比如隨身聽、數(shù)調(diào)收音機(jī)、隨身看、筆記本電腦等。可是差不多所有的電源適配器自身都不帶電源開關(guān)，只要把它們插在220V插座上就一直通電。這樣就給我們使用電器帶來很大的不方便，每次使用時(shí)都得把插頭插上，用完后再把它拔下來，有時(shí)可能忘記拔掉插頭，發(fā)現(xiàn)時(shí)已經(jīng)把適配器燒得很熱了，要是在盛夏還可能會(huì)燒壞電源適配器。

這里介紹的自動(dòng)控制電源適配器是利用了負(fù)載電流的變化來自動(dòng)控制電源適配器的開關(guān)，因此徹底解決了上述問題，使用起來非常方便。只要把該電源適配器插上220V電源，即可靠用電器上的電源開關(guān)來控制適配器了。

電路的原理如圖1所示。220V交流電源從PL1輸入，通過電網(wǎng)濾波器F1，濾去電網(wǎng)中的雜波干擾后通過保險(xiǎn)管FUSE1與固態(tài)繼電器SOL1的交流電源端和變壓器TR1的初級(jí)串聯(lián)。電路中有一個(gè)小容量的充電電池組BT1，在關(guān)機(jī)狀態(tài)下它的+4.8V端電壓通過R10（或D5）、R13加到輸出端上。由于用電器已經(jīng)關(guān)機(jī)，適配器的負(fù)載電流為零或小于12.8mA，使R13兩端的壓降小于0.6V，三極管T6不會(huì)導(dǎo)通。這時(shí)如果打開用電器的電源開關(guān)，負(fù)載電流增大到超過12.8mA，R13兩端的電壓降超過0.6V，T6便導(dǎo)通，BT1的電壓就會(huì)通過T6的射、集極加到固態(tài)繼電器SOL1的直流控制端的正極，始其導(dǎo)通，220V便加到TR1上，變壓器次級(jí)的輸出經(jīng)過D1、D2整流，L1、C3、C4組成的π型濾波器平滑后，加到由T1~T5構(gòu)成的集電極輸出串聯(lián)穩(wěn)壓電路上進(jìn)行穩(wěn)壓，其輸出的+6.2V電壓一方面通過R10給BT1充電，另一方面通過D6、D7加到輸出端上，經(jīng)降落1.2V后輸出+5V/0.5A的穩(wěn)定電壓。

該穩(wěn)壓器的取樣端設(shè)計(jì)在輸出端上，所以R13或D6、D7產(chǎn)生的電壓降不會(huì)影響輸出電壓的穩(wěn)定性。當(dāng)負(fù)載電流大到25.5mA以上時(shí)，R13兩端的壓降超過了1.2V時(shí)，D6、D7就開始導(dǎo)通，限制了壓降的進(jìn)一步增加。穩(wěn)壓二極管DW是兩只3.7V的單向穩(wěn)壓管反向串聯(lián)而成的，這種接法可以使它自身的溫度系數(shù)減到最小，提高適配器的溫度穩(wěn)定性。C7的加入改善了電源的瞬態(tài)特性。電阻R2和三級(jí)管T2的加入使電路具有了過流保護(hù)作用。當(dāng)電源電流超過1A時(shí)，R2兩端的壓降超過了0.6V，T2導(dǎo)通，電源就通過T2的射、集極，T3、R7到地，調(diào)整管T1的射、基極電流被分流，使T1趨于截止，保護(hù)了T1不會(huì)因?yàn)檫^流而燒毀。R7、R8與T4又構(gòu)成了另一個(gè)支路的過流保護(hù)電路。如果流過R7的電流大于88mA，使R7兩端壓降超過了0.6V，T4就會(huì)導(dǎo)通，T3的基極電流被分流，限制了電流的進(jìn)一步增大，保護(hù)T3不被燒毀。T5是取樣放大管，如果輸出端電壓升高，穩(wěn)壓管DW就會(huì)導(dǎo)通，使T5也導(dǎo)通，T3的基極電流同樣被分流，使T3、T1趨向截止，輸出電壓下降。反之則反向調(diào)節(jié)，保持了輸出電壓穩(wěn)定在+5V。

R13的取值決定了該適配器的開關(guān)控制電流的大小。本設(shè)計(jì)取R13=47Ω，這樣只要負(fù)載電流超過0.6V/47Ω=0.0128A（12.8mA）時(shí)，適配器就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)。如果需要其它的啟動(dòng)電流值，讀者可以自行計(jì)算。為了防止由于長(zhǎng)期不開機(jī)，將電池組BT1中的能量耗盡而無法自動(dòng)啟動(dòng)，電路中還特設(shè)了手動(dòng)啟動(dòng)按鈕開關(guān)SW1，只要按一下它，電源就會(huì)啟動(dòng)，供電的同時(shí)為BT1充電。

該適配器的元件選擇非常容易。F2和SOL1都用工業(yè)產(chǎn)品，只要電流電壓不小于給出的值就可以使用。L1可用0.8mm的漆包線在截面積為10mm×16mm的EI型鐵心上繞滿為止，也可以在Ф50mm的大型工業(yè)磁環(huán)上繞盡量多的圈數(shù)，并不需要精確的電感量。R1選2.2Ω、3W的線繞電阻，R2選0.6Ω、2W的線繞電阻，晶體管T1可選任何型號(hào)的5W、2A以上的管子，T2選1W、200mA以上的管子。BT1可用250mAh的鎳氫電池組。該電源的外殼一定要利用用金屬制作，輸出電纜也用雙芯屏蔽線，將其屏蔽層接外殼，再將外殼接電源地。這種良好的屏蔽措施可以隔離各種干擾，對(duì)使用收音機(jī)、袖珍電視機(jī)等來說非常重要。為了適應(yīng)不同的負(fù)載，只要改變一些元器件的數(shù)值就能得到不同的輸出電壓和電流。這個(gè)電路是為Sony ICF SW7600G型數(shù)調(diào)收音機(jī)而設(shè)計(jì)的。該機(jī)的印刷板如圖2所示，結(jié)構(gòu)如圖3所示。