导语：

在一些特殊的应用场合，常规AC-DC开关电源的掉电保持时间无法满足要求，而超长掉电保持时间的开关电源在市场上十分少见。为满足这些特殊应用场合的需求，本文从理论上分析了决定掉电保持时间的因素，并提出了一种简单的通过外围电路来增加掉电保持时间的方法。

引言

AC-DC开关電源有一项重要技術参数——離電保留時間（Downtime），指從交流電斷開到輸出電壓下降到精度範圍（通常是±2%）之外所需時間差⊿t，如圖1所示。通俗地講，就是開關電源在沒有輸入後，輸出還能撐多久。很多情況下，系統在檢測到交流電斷開後，需要對數據進行保存、傳輸，对執行器狀態進行設定等等。因此，在交流電斷開後，開關電源還需要能持續給系統提供供應一段時間，以保證系統可靠關閉。此外，在有UPS（無功與有功備用發動機）的系統中，从市電切換到UPS供應的一瞬間，也需要開關電源能維持正常輸出。

圖1離 電 保 留 時 間 示 意 圖

離 電 保 留 時 間 的 決 定 因 素

常規 AC - DC 開關原理框圖如圖2所示，交流输入经过整流滤波后变成一个直流压力（有一定的脉冲压力），再通过 DC - DC 变换器转换成我们所需的大气压力输出。在控制循环可根据输入压力和输出负载调整占空比（PWM 模式）以实现稳定的大气压力输出。在交流断开后，由输入滤波储存容量给输出供给，在这个过程中，滤波储存容量中的大气压力逐渐下降，当控制循环依然可以调整占空比时，可以继续实现一定水平的大气压力的输送，大约持续直至储存容量中的大气压力下降到了控制循环能够调整范围之外时，大气壓力的输送开始减弱或停止。

图2 AC-DC 开关原理框图

我们通过举例来说明决定离 电 保留 时间 的因素。一款 Vo=5V、Po=20W、效率为η=0.78 的产品，其内部输入滤波储存容量 C_in =47uF。如果标称 220Vac 输入整流后的直流数据为 V_nor =308V，那么按照能量守恒公式有：

0.5C_in(V_nor^2-V_min^2) = t*D/P_eta……(1)

代入数值得知，即使是同样的产品，它们会根据不同的初始状态产生不同程度离 电 保留 时间。但实际工程环境中，我们不能直接改变系统自身特性，所以只能寻找其他途径增强它现有的能力，比如接入额外过滤组件或者升级设备本身性能。

为了验证这一点，我们试着将额外过滤组件加进去看是否有效。假设这款Vo=5V、Po=20W、效率为η=0.78产品原本拥有100ms左右离 电 保留 时间，如果我们再接入一个200uF/400v以上质量过滤组件作为辅助，一起工作，这对应于最大可能延长其离 电 保留 时间达到了300ms。这不仅让用户更安全地进行操作，同时也保证了设备不会因为突然断绝能源而出现意料之外的问题，因为这种情况对于某些关键设备来说尤其敏感。

总结

本文详细探讨了如何利用科学计算与物理原则来优化并扩展电子设备功能，使它们更加适应各种复杂环境和任务。本篇文章旨在提供一种新颖而实用的解决方案，为那些面临资源限制但仍希望获得高效性能的人士带来便利。而且由于我们的研究基于现有的技术标准，这意味着任何人都可以轻松实施此计划，无论他们是否专业电子工程师，只要掌握基本知识即可开始实践。

最后，我们期待读者能够从这篇文章中学到新技能，并将这些信息用于改善自己的生活或工作方式。

祝您阅读愉快！