AC110V 至 AC220V輸入之改造

本帖最後由 jwong852 於 2010-11-9 11:06 編輯

安全警告 : 電源供應器內有高壓電，維修人員須曾受有關之工業安全訓練，及於AC220V輸入端使用隔離變壓器減低觸電危險。切斷電源後，電容仍儲存高壓一段時間，須使用電阻放電，並量度淨餘電壓，必須少於1V，才可以開始工作。

案例: National 電動工具充電器
此電動工具購自日本，充電器只能工作於AC100V，但另加AC220V-110V 降壓變壓器便失去充電式工具之便攜意義，同時亦有被誤接至AC220V而燒毀之危險，故修改電路是最徹底之解決方法。

內部拆解
此類低功率充電器並無輸入EMI瀘波，整流採用橋式電路，電源電路由分立式原件組成飛返式開關電源結構（Flyback Switching Topology），取其電路簡單及可省回輸出電感器，常見於<100W之電源供應器。高壓電容是松下 10uF 200V電容，高壓NPN開關管為2SC3233。電路板背面有多枚IC，用作充電控制之用，與本次之改造無關。

改造過程
既然整流已經採用全波整流電路，故此不能使用改變輸入整流之方法。如將輸入電壓由AC100V提升至AC220V，整流後之電壓便會從DC140V升至DC310V，各高壓部份零件之耐壓值必須相應增加，如: 橋式整流子、高壓電容、高壓NPN開關管等。

首先更換橋式整流子至耐壓值400V之Z645，再將 10uF 200V電容換為Rubycon 6.8uF 400V，當電容工作電壓高一倍，容量低一半便足夠提供相同的瀘波作用。

翻查datasheet，2SC3233之耐壓值是500V，不須更換。

此外2SC3233之B極電阻原本為1206 size 之150k，只可乘受0.25W功率，工作於DC140V時之功耗只是0.13W，但工作於DC310V時功耗將達0.64W，極可能燒毀，現改為0.5W 之300k電阻，而功耗將降至0.32W，同時能提供原來的B極電流。

PWM電路是根據回輸自動調節，不需要改動，工作點之duty cycle (佔空比率)亦會自動調節至原來的一半左右，以保持原先設計之輸出電壓。相反的情況下，即輸入電壓從AC220V改為AC110V，PWM未必能自動調節至所需之輸出電壓，因為duty cycle可能已接近100%，不能再提升。

#為需要增加耐壓值之零件, 此圖為簡化線路 :