紧凑型离线切换器的特性与解决方案

当工程师考虑从电信和数据通信设备到PC和工业用品等系统的离线切换器时，他们主要考虑到各种形式的笨重的AC/DC前端解决方案，如砖块，模块和开放式框架。但是，有许多应用需要在小型封装中使用由交流电源供电的离线式开关，或者必须占用主板上的小空间。一些例子：用于为媒体播放器，电子阅读器和GPS设备供电的USB适配器;具有高功率因数的照明应用中的低成本离线LED驱动器，可满足国际对总谐波失真（THD），EMC和安全性的要求。离线式切换器还可用作PC和笔记本电脑的备用电源，也可用作智能手机和其他移动设备的紧凑型充电器。关键在于，有许多应用需要小尺寸的离线AC/DC切换器。

本文将探讨CUI Inc.，Phihong USA，RECOM Power和XP Power的解决方案。除了介绍紧凑型离线切换器的特性之外，它还将确定工程师可用的特定产品的关键特性和优势。

紧凑型外部切换器

CUI，Inc。已经准备好超紧凑型5 W墙式插头适配器，带集成USB连接器（图1），EPSA050100U-I38-EJ。该适配器的占地面积仅为1.61 x 1.18英寸（41 x 30 mm），是集成USB连接的业界最小的AC/DC电源之一，适用于小型移动设备。此外，它还满足绿色设计要求的V级能效要求，空载功率小于0.1 W.额定输出为5 VDC，1 A时，高密度EPSA050100U-I38-EJ工作于交流输入电压范围为90至264 VAC。安全标志包括UL/cUL，PSE和LPS（限制电源）。此外，外部适配器还满足EN55022 B类传导和辐射EMI限制，并为过压，过流和短路条件提供保护。

图1：CUI的超级紧凑型5 W墙式插头适配器带有一个集成的USB连接器。

另一个在这个舞台上竞争的供应商是Phihong USA。与CUI一样，Phihong也推出了带USB连接器的低功率适配器。额定功率为2.75 W的PSM03A提供5，7.5，9，10和12 VDC输出，并具有恒定电流/恒定电压（CC/CV）功能，适用于医疗测试设备，个人应用中的电池充电电子产品，相机和无线工具。这种固定式墙式插头适配器结构紧凑，外形小巧，可完全防止过压，过流和短路。据Phihong介绍，这款B级EMI墙壁插头还符合UL安全法规，空载功率小于0.15 W，可满足V级效率等级的要求。

适用于LED照明应用，包括装饰RECOM Power发布了一系列用于驱动多个LED的紧凑型AC/DC模块（图2）。虽然其3 W RACD03可以驱动多达3个1 W LED，350 mA恒定电流，或者一个3 W LED 700 mA，但稍大的版本RACD06可以驱动多达6个1 W LED或2个3 W LED。两个模块均可处理宽通用交流输入，并提供CC/CV输出以驱动LED。电源设计符合EMC，谐波和安全标准

图2：RECOM的紧凑型AC/DC模块，RACD03和RACD06，可以处理通用交流输入并提供恒定电流，以驱动多个高功率LED用于照明应用。

内部AC/直流转换器

对于需要进行板载交流/直流电源转换且占地面积非常大的应用，CUI推出了采用SIP封装的超紧凑型PBK系列（图3）。 PBK系列在通用交流输入电压为85-264 VAC，单输出电压为3.3，5，9，12，15和24 VDC的条件下运行，符合国际认可的UL 60950-1/EN 60950-1标准，并符合EN55022仅使用少量外部元件对传导和辐射EMC进行B级限制。此外，对于像太阳能转换器这样的高压DC/DC应用，模块还可以处理跨越100到400 V的高DC输入范围。

图3：CUI的微型AC/DC SIP封装中的电源可最大限度地利用电路板空间。

其他功能包括3，000 VAC输入至输出隔离，过流和连续短路保护，以及-40°至+ 85°C的宽温工作范围对于1 W（PBK-1）和3 W（PBK-3）单元，对于5 W（PBK-5）型号为-25°至+ 85°C。 PBK系列针对自动化系统，工业控制和电信设备等应用。

对于空间受限的ITE，消费电子和工业控制的主要或辅助电源转换，CUI宣布封装的AC/DC电源模块测量超紧凑1.32 x 0.87 x 0.70英寸（33.7 x 22.2 x 18 mm）。凭借业界领先的100 mW空载功耗，1 W VSK-S1系列和2 W VSK-S2系列模块可处理85至305 VAC的更宽输入范围，以满足照明和智能建筑系统的运行需求来自277 VAC输入。 1 W和2 W系列的工作温度范围为-25°至70°C，效率高达78％，输出电压分别为3.3，5，9，12，15和24 VDC，具有极低的纹波和噪声。除了防止过压，短路和过热，它们在输入和输出之间提供3，000 VAC隔离，并通过CE和UL/cUL 60950-1安全认证，并符合EN55022 B类EMI标准。

此外，该制造商还为医疗应用（如家庭医疗保健和牙科设备）制造了低功率封装AC/DC模块。 VSKM模块配置为5 W和10 W解决方案，带有用于PCB安装的引脚。虽然5 W单元VSKM-S5的占地面积为2.0 x 1.0英寸（50.8 x 25.4 mm），但10 W型VSKM-S10占地面积为2.10 x 1.12英寸（53.34 x 28.45 mm）。这些模块还具有UL/cUL 60601-1安全认证，符合EN55011 B类EMI标准，在230 VAC输入时标称泄漏电流为100μA。此外，VSKM系列还提供通用输入（85至264 VAC），输出电压为3.3，5，9，12，15和24 VDC。这些模块还具有过流和短路保护功能，并具有4，000 VAC的初级到次级隔离电压XP Power还提供小尺寸封装的板载电源（图4）。该制造商声称提供世界上最小的5 W单输出AC/DC切换器系列，名为ECE05，尺寸仅为1.0 x 1.0 x 0.6英寸（25.4 x 25.4 x 15.24 mm）。作为ECE05系列的补充，ECE10系列采用同样紧凑的封装封装，提供10 W输出，尺寸仅为1.5 x 1.0 x 0.6英寸（38.1 x 25.4 x 15.24 mm）。这两个系列的型号涵盖3.3至48 VDC的标称输出电压，全部来自85至264 VAC的宽通用输入，采用II类结构，这意味着无需接地或接地连接。所有型号均符合国际公认的低于0.3 W的空载功耗限制和平均效率限制，确保终端产品符合全球能效标准。两个系列模块均采用对流冷却，无需额外的散热或强制通风即可运行。工作温度范围为-25°至+ 70°C，在+ 50°C之前无降容。

图4：XP Power的5和10 W AC/DC电源安装采用超紧凑封装封装，通过宽通用交流输入提供3.3至48 V的单输出直流电。此外，该设备符合国际IT安全标准EN60950-1，UL609501-1和CSA22.2否。234，以及符合EN55022 B级传导和辐射EMC限制，无需任何额外的滤波组件。

RECOM Power是紧凑型低功率AC/DC开关的良好来源，可产生干净可靠的DC电源板组件的电压，具有完全保护和交流线路的安全性。最近，该供应商为其RAC系列增加了一个新的2 W单元，输入电压范围更宽，为90至305 VAC，输入至输出隔离为3，000 VAC。 RAC02-SC/277设计用于提供3.3，5，12或24 V的单直流输出电压，可在不降低+ 75°C的情况下使用（图5）。该器件具有短路和过压保护，符合EN55022 B类标准，包括安全标准EN/UL60950-1。 RAC02-SC/277的待机功耗仅为35 mW，旨在实现家庭自动化，电信，家用电器，工业控制和测量设备中的节能睡眠模式和待机应用。

图5：RECOM的2 W AC/DC切换器RAC02-SC/277可在不降低+ 75°C的情况下使用。总之，低功率AC/DC切换器有各种各样的紧凑型封装，可满足各种应用的外部和内部需求，包括墙上插头适配器，PC和笔记本电脑中的备用电源，以及照明中的LED驱动器。