一種低成本無變壓器開關電源

本文介紹一種低成本無變壓器開關型電源。該開關型電源的輸出直流電壓V0=12V，最大負載電流I=100mA。
電路如圖所示。220V的交流電壓經VD2半波整流和電容C2濾波，為功率開關管MOSFET（VT1）的柵極和開關晶體管VT2的集電極提供直流工作電壓。R1、RP與電容C1組成RC移相網絡。VD3是為電容C1對地充、放電而設置的。功率開關MOSFET的導通與關斷，受小信號晶體管VT2的控制。在交流電壓VAc的正半周，通過R1、RP使VT2導通。在VT2導通期間，VT1關斷。反之，在VT2截止時，VT1飽和導通。二極管VD1的作用是確保T1只在Vac的正半周的初始階段導通，形成針狀脈沖電流對大容量濾波電容C3充電。RC移相網絡產生一個移相電壓Vph，而且該電壓以輸入交流電壓Vac跨零交叉點為起點、移相電壓Vph只要達到VD的門限電壓，VT2則開啟導通，從而使VT1截止，于是對電容C3的充電終止。VT2關斷于工頻市電過零交叉點之后。由于VT1的漏極串接一只整流二極管VD1，故在Vac負半周不可能對C3充電。盡管在VT1導通時產生的針狀脈沖電流寬度很窄，也就是說對C3的充電時間很短，但由于C3的容量非常之大，放電時間常數也就很大,C3上的電壓因放電剛開始下降或下降不多的情況下，VT1再次導通，又開始對C3充電。因此，在C3兩端可產生比較平滑的直流輸出電壓VO。

在VT1漏極上串聯的電阻R2，其阻值一般為0.1RL。其作用是用作減小充電電流峰值，并可延長功率開關MOSFET的導通時間。該無變壓器電源在空載時輸出電壓最高。本電源只適合于對電壓穩定度要求不高的場合。在負載變化比較大的情況下，可在其輸出端設計穩壓電路。
由于這種無變壓器電源與市電直接連接，沒有隔離，因此要注意安全，防止觸電。本電源電路簡單，易于制作。只要元件選取適當，焊接后即可工作。