MELCHER K系列PFC AC - DC轉(zhuǎn)換器：高性能電源解決方案

在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中，電源供應(yīng)是至關(guān)重要的一環(huán)。MELCHER的K系列PFC（功率因數(shù)校正）AC - DC轉(zhuǎn)換器為先進(jìn)電子系統(tǒng)提供了靈活且高性能的電源解決方案。下面將詳細(xì)介紹這一系列轉(zhuǎn)換器的特點(diǎn)、性能參數(shù)、功能及應(yīng)用注意事項(xiàng)。

文件下載：LK4301-9ERG.pdf

一、產(chǎn)品概述

K系列PFC AC - DC轉(zhuǎn)換器涵蓋150 - 280瓦的功率范圍，包括LK4000/5000系列。LKP型號(hào)是其擴(kuò)展，輸出功率更高，且針對(duì)230 VAC進(jìn)行了優(yōu)化。該系列具有全功率因數(shù)校正、良好的保持時(shí)間、高效率和可靠性、低輸出噪聲以及對(duì)負(fù)載/線路變化的出色動(dòng)態(tài)響應(yīng)等特點(diǎn)。

產(chǎn)品特性

1. 環(huán)保與質(zhì)保：提供RoHS無(wú)鉛焊和含鉛焊豁免產(chǎn)品，符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)且溫度范圍擴(kuò)展的產(chǎn)品提供5年質(zhì)保。
2. 安全標(biāo)準(zhǔn)：屬于Class I設(shè)備，功率因數(shù) >0.93，諧波符合IEC/EN 61000 - 3 - 2標(biāo)準(zhǔn)，具備根據(jù)IEC/EN 61000 - 4 - 2、 - 3、 - 4、 - 5、 - 6、 - 8、 - 9的抗擾性，符合EN 50155、EN 50121 - 4、EN 45545（V108或更高版本）。
3. 電氣性能：高效率，具備輸入過(guò)壓和欠壓鎖定功能，輸出電壓可調(diào)節(jié)且支持遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)，有1或2個(gè)輸出，具備ES1保護(hù)，無(wú)負(fù)載、過(guò)載和短路保護(hù)，具有矩形電流限制特性，PCB涂有漆層保護(hù)，可靠性極高，通過(guò)了IEC/EN 62368 - 1和UL/CSA 60950 - 1的最新版本安全認(rèn)證。

二、型號(hào)選擇

標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)

提供多種標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)，涵蓋不同的輸出電壓和電流組合，輸入電壓范圍為85 - 264 VAC或187 - 255 VAC，效率在79% - 87%之間，還提供多種可選配置。

電池充電器型號(hào)

針對(duì)電池充電應(yīng)用，有專(zhuān)門(mén)的電池充電器型號(hào)，輸出電壓范圍根據(jù)不同需求設(shè)定，輸入電壓范圍同樣有85 - 264 VAC和187 - 255 VAC兩種，效率在84% - 87%之間。

型號(hào)命名規(guī)則

型號(hào)命名包含了輸入電壓范圍、輸出數(shù)量、標(biāo)稱(chēng)輸出電壓等信息，同時(shí)通過(guò)不同的字母和數(shù)字組合表示各種可選功能和特性。例如，LK5540 - 9ERD3TB1G表示功率因數(shù)校正的AC - DC轉(zhuǎn)換器，輸入電壓范圍85 - 264 VAC，2個(gè)電氣隔離輸出，每個(gè)提供15 V、5 A，具備浪涌電流限制器、R輸入調(diào)節(jié)輸出電壓、欠壓監(jiān)測(cè)D3、電流共享功能、冷卻板B1，且符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。

三、功能描述

輸入處理

輸入電壓通過(guò)輸入保險(xiǎn)絲、輸入濾波器、整流器和浪涌電流限制器進(jìn)入升壓轉(zhuǎn)換器。升壓轉(zhuǎn)換器提供正弦輸入電流，將大容量電容器C?充電至約370 VDC，為單晶體管正激轉(zhuǎn)換器供電，并在保持時(shí)間內(nèi)提供功率。

輸出處理

主變壓器為每個(gè)輸出提供單獨(dú)的次級(jí)繞組，每個(gè)生成的電壓通過(guò)功率扼流圈和輸出濾波器進(jìn)行整流和平滑?？刂七壿嫺袦y(cè)主輸出電壓，并根據(jù)最大允許輸出電流生成正激轉(zhuǎn)換器開(kāi)關(guān)晶體管的控制信號(hào)。雙輸出型號(hào)的第二個(gè)輸出跟蹤主輸出，但有自己的電流限制電路。

輔助轉(zhuǎn)換器

單獨(dú)的輔助轉(zhuǎn)換器為所有初級(jí)和次級(jí)控制電路及選項(xiàng)生成電源電壓。

四、電氣參數(shù)

輸入數(shù)據(jù)

• 電壓范圍：額定輸入電壓范圍為85 - 264 VAC（LK）或187 - 255 VAC（LKP），標(biāo)稱(chēng)輸入電壓為230 VAC。
• 電流與功率：輸入電流在標(biāo)稱(chēng)輸入電壓和標(biāo)稱(chēng)輸出電流下，LK型號(hào)約為0.8 A，LKP型號(hào)約為1.25 A；無(wú)負(fù)載輸入功率在輸入電壓范圍內(nèi)為9 - 10 W，空閑輸入功率在轉(zhuǎn)換器禁止時(shí)為3.5 - 5 W。
• 其他參數(shù)：輸入電阻約為480 mΩ，NTC電阻在轉(zhuǎn)換器不工作時(shí)為3200 - 4000 Ω，輸入電容在100 - 180 μF之間，傳導(dǎo)和輻射輸入RFI符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，輸入電壓極限為283 VAC。

輸出數(shù)據(jù)

不同型號(hào)的輸出電壓、電流、保護(hù)、噪聲、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)等參數(shù)有所不同。例如，單輸出型號(hào)的輸出電壓在標(biāo)稱(chēng)輸入電壓和標(biāo)稱(chēng)輸出電流下，5.1 V輸出的范圍為5.07 - 5.13 V，12 V輸出的范圍為11.93 - 12.07 V等；輸出電流根據(jù)型號(hào)不同有所差異，輸出保護(hù)通過(guò)抑制二極管實(shí)現(xiàn)，輸出噪聲在不同頻率下有相應(yīng)的規(guī)定。

五、熱考慮與保護(hù)

熱考慮

轉(zhuǎn)換器在自由、準(zhǔn)靜態(tài)空氣中，在指定的最大環(huán)境溫度下，以標(biāo)稱(chēng)輸入電壓和輸出功率運(yùn)行時(shí)，外殼溫度會(huì)在預(yù)熱階段后接近指定值。但環(huán)境溫度與外殼溫度的關(guān)系受輸入電壓、輸出電流、氣流以及周?chē)M件和表面溫度的影響。

熱保護(hù)

溫度傳感器在外殼溫度超過(guò)T???時(shí)生成內(nèi)部禁止信號(hào)，禁用輸出；當(dāng)溫度下降到該極限以下時(shí)，輸出自動(dòng)恢復(fù)。應(yīng)避免在最小輸入電壓、最大輸出功率和最高溫度的極端最壞情況條件下連續(xù)運(yùn)行。

輸出保護(hù)

每個(gè)輸出通過(guò)抑制二極管防止過(guò)電壓，短路時(shí)會(huì)導(dǎo)致另一個(gè)輸出關(guān)閉，紅色LED指示過(guò)載情況。

六、輔助功能

遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)抑制

通過(guò)在抑制輸入i（引腳18）和引腳14（S - 或Vo1 - ）之間施加邏輯信號(hào)（TTL、CMOS等）來(lái)啟用或禁用輸出，可用于控制多個(gè)轉(zhuǎn)換器的激活順序。

感測(cè)線（單輸出型號(hào)）

感測(cè)線用于補(bǔ)償連接器觸點(diǎn)和負(fù)載線的電壓降，必須正確連接，否則可能激活過(guò)電壓保護(hù)導(dǎo)致輸出永久短路。

可編程輸出電壓（R功能）

轉(zhuǎn)換器提供可調(diào)節(jié)的輸出電壓，通過(guò)控制輸入R（引腳16）接受外部控制電壓或電阻來(lái)調(diào)整輸出電壓。調(diào)整范圍根據(jù)不同的連接方式有所不同，但要注意控制電壓不超過(guò)2.75 V，電阻值不低于規(guī)定的最小值。

測(cè)試插座

轉(zhuǎn)換器前部設(shè)有測(cè)試插座，用于測(cè)量主輸出電壓，測(cè)試插孔測(cè)量的電壓略低于輸出端子的電壓。

電池充電/溫度傳感器

所有帶有R輸入的轉(zhuǎn)換器都適用于電池充電應(yīng)用，推薦選擇專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的型號(hào)?？蛇B接外部溫度傳感器到R輸入，根據(jù)電池溫度調(diào)整輸出電壓。

七、電磁兼容性（EMC）

電磁抗擾性

轉(zhuǎn)換器通過(guò)金屬氧化物VDR、輸入保險(xiǎn)絲和輸入濾波器有效保護(hù)免受高輸入瞬態(tài)電壓的影響，成功通過(guò)了多項(xiàng)電磁抗擾性測(cè)試，包括靜電放電、電磁場(chǎng)、電快速瞬變/脈沖、浪涌、傳導(dǎo)干擾、電源頻率磁場(chǎng)、脈沖磁場(chǎng)、電壓驟降和短中斷等測(cè)試。

電磁發(fā)射

轉(zhuǎn)換器的傳導(dǎo)和輻射發(fā)射符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在不同型號(hào)的測(cè)試中表現(xiàn)良好。

八、環(huán)境適應(yīng)性

機(jī)械和氣候應(yīng)力

轉(zhuǎn)換器通過(guò)了潮濕熱穩(wěn)態(tài)、振動(dòng)、隨機(jī)振動(dòng)、鹽霧等測(cè)試，在不同的測(cè)試條件下表現(xiàn)出良好的性能。

溫度規(guī)格

不同型號(hào)的環(huán)境溫度、外殼溫度和存儲(chǔ)溫度范圍有所不同，要確保在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)使用。

可靠性

根據(jù)MIL - HDBK 217F計(jì)算的MTBF（平均無(wú)故障時(shí)間）顯示，轉(zhuǎn)換器具有較高的可靠性。

九、機(jī)械數(shù)據(jù)

轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)為可插入19”機(jī)架，有不同的外殼和冷卻選項(xiàng)，如帶有散熱器的鋁制外殼、不同尺寸的冷卻板等，要注意安裝時(shí)的距離和通風(fēng)要求。

十、安全與安裝說(shuō)明

連接器引腳分配

明確了H15連接器的引腳分配，保護(hù)接地通過(guò)領(lǐng)先引腳（24號(hào)）連接，確保先與母連接器接觸。

安裝說(shuō)明

安裝時(shí)要關(guān)閉系統(tǒng)，檢查危險(xiǎn)電壓，嚴(yán)格遵循國(guó)家安全法規(guī)，通過(guò)匹配的H15母連接器連接，確保引腳24可靠連接到保護(hù)接地，根據(jù)需要可能需要額外的外部保險(xiǎn)絲。

標(biāo)準(zhǔn)與認(rèn)證

轉(zhuǎn)換器通過(guò)了EN/IEC 62368 - 1和UL/CSA 60950 - 1 2nd ed的安全認(rèn)證，符合Class I設(shè)備要求，具備多種絕緣和防護(hù)特性，滿足火災(zāi)防護(hù)要求。

防護(hù)等級(jí)與清潔

不同型號(hào)的防護(hù)等級(jí)有所不同，要防止清潔液滲透，以免造成損壞。

隔離與泄漏電流

進(jìn)行工廠例行的電氣強(qiáng)度測(cè)試，泄漏電流與電源電壓成正比，有相應(yīng)的規(guī)定值。

鐵路應(yīng)用與防火

轉(zhuǎn)換器符合鐵路標(biāo)準(zhǔn)EN 50155和EN 50121 - 4，電路板涂有保護(hù)漆，版本V108或更高的型號(hào)符合NF - F16（I2/F1）和EN 45545 - 1、EN 45545 - 2（2013）。

操作員可觸及輸出電路的安全

如果輸出電路可由操作員觸及，應(yīng)符合IEC/EN 62368 - 1的ES1電路要求，安裝者有責(zé)任確保符合適用的安全法規(guī)。

十一、選項(xiàng)說(shuō)明

溫度范圍選項(xiàng)

-7和 - 7E選項(xiàng)表示受限的工作環(huán)境溫度范圍為 - 25至71 °C。

浪涌電流限制選項(xiàng)E

電子浪涌電流限制電路替代標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)置NTC，增強(qiáng)浪涌電流限制功能，啟動(dòng)時(shí)后續(xù)開(kāi)關(guān)周期有限制。

電位器選項(xiàng)P

電位器可對(duì)輸出電壓進(jìn)行 +10/ - 60%的微調(diào)，但不適用于電池充電器型號(hào)，不推薦用于并聯(lián)連接的轉(zhuǎn)換器，且與R功能互斥。

電流共享選項(xiàng)T

確保并聯(lián)連接的轉(zhuǎn)換器之間大致共享輸出電流，提高系統(tǒng)可靠性，連接時(shí)要注意T引腳和參考信號(hào)的連接，負(fù)載線長(zhǎng)度和橫截面積應(yīng)相等，并聯(lián)轉(zhuǎn)換器數(shù)量不超過(guò)5個(gè)。

欠壓監(jiān)測(cè)選項(xiàng)D

輸入和/或輸出欠壓監(jiān)測(cè)電路獨(dú)立于內(nèi)置輸入欠壓鎖定電路，根據(jù)不同版本在監(jiān)測(cè)電壓低于閾值時(shí)生成邏輯信號(hào)。

連接器選項(xiàng)K

具備5.1 V輸出的型號(hào)配備H15S4連接器，適用于新設(shè)計(jì)，與LK1001型號(hào)兼容。

冷卻板選項(xiàng)B、B1、B2

在有冷卻表面的情況下，推薦使用冷卻板代替標(biāo)準(zhǔn)散熱器，要確保冷卻能力以保證外殼溫度不超過(guò)最大值。

RoHS選項(xiàng)G

型號(hào)最后一個(gè)字符為G的表示符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的所有六種物質(zhì)。

十二、配件

提供多種電氣和機(jī)械配件，包括19” DIN - 機(jī)架前面板、匹配的H15連接器及相關(guān)配件、電池傳感器等，可根據(jù)具體需求選擇。

MELCHER的K系列PFC AC - DC轉(zhuǎn)換器以其豐富的功能、良好的性能和廣泛的適用性，為電子工程師在設(shè)計(jì)先進(jìn)電子系統(tǒng)時(shí)提供了可靠的電源解決方案。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體需求選擇合適的型號(hào)和選項(xiàng)，并嚴(yán)格按照安裝和使用說(shuō)明進(jìn)行操作，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。大家在使用過(guò)程中遇到過(guò)哪些電源相關(guān)的問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。