ACDC开关电源有一个重要的技术参数——断电保持时间，指的是交流断电到输出电压落在精度范围之外的时间差ST(通常为-2%)，如图1所示。通俗地说，就是开关电源的输出在没有输入的情况下能持续多久。

很多情况下，检测到交流电源故障后，系统需要保存和传输数据，设置执行器的状态等等。因此，交流电源故障后，开关电源需要能够给系统供电一段时间，以保证系统可靠关机。另外，在带UPS的系统中，从市电切换到UPS供电的过程中，也需要开关电源来维持正常输出。

图1掉电保持时间示意图

1断电保持时间的决定因素

传统ACDC开关电源的原理框图如图2所示。经过整流和滤波后，交流输入变成DC电压(具有一定的纹波电压)，然后由DCDC转换器转换成所需的电压输出。控制电路可以根据输入电压和输出负载调整占空比(PWM模式)，实现稳定的电压输出。交流输入断电后，存储在输入滤波电容中的能量为输出供电。在这个过程中，滤波电容的电压逐渐下降，通过调整占空比，控制电路仍然可以达到额定输出电压。当电容电压下降超过控制电路可以调节的范围时，输出电压开始下降。

图2 ACDC开关电源原理框图

我们举例说明了决定断电保持时间的因素。假设一个Vo=5V，Po=20W，效率=0.78的产品，DC-DC部分能正常工作的最低电压vin _ min为100 V，电源中输入滤波电容CIN为47 UF。假设标称220Vac输入整流滤波电压为直流电压(实际有一定纹波)，其值Vin_nor=308V，根据能量守恒，有如下公式：0.5 * CIN *(vin _ mor 2-vin _ min 2)=t * po/.(1)代入可以得到的值：.

从上式可以看出，ST与输入电容、交流输入电压和产品效率成正比，与输出功率和DC-DC部分的最低工作电压成反比。

在实际工程环境中，输入电压是固定的。对于特定的交流-DC电源产品，内部输入滤波电容Cin、DC-DC部分的最低工作电压Vin_min和效率不能改变，因此电源的断电保持时间不能改变。产品的Vin_min和不能通过外围调整来改变。唯一可以调节的是电源前端连接一级整流滤波器，外部滤波电容与电源内部的输入滤波电容并联，增加了Cin和关断保持时间。

如果加到电源前端的滤波电容为100uF/400V，断电保持时间将在之前的基础上增加165.7ms。如果电源在半负载条件下工作，断电保持时间可以再次加倍，如表1所示。

表1关断保持时间与输入电容和负载的关系

输出电容对关断保持时间的影响

在上述条件下，我们通过增加输出电容Co来计算延长关断保持时间的效果，假设输出电压的精度为2%，输出电压Vo1=4.9V，Co=40000uF的下限，那么就有：0.5 * Co * (VO2-VO12)= T1 * Po.(2)代入数值：t1=1ms.

我们发现输出为40000uF的电容可以延长断电保持时间仅1ms！可以看出，增加输出电容对关断保持时间影响不大。

3推荐的外围电路

如图3所示，外围电路的输入端接市电，输出可以等效为DC电源，它接ACDC开关电源的L和N。C1应根据实际负载、输入电压和所需保持时间来确定，没有明确的推荐值。C1的加入会增加启动浪涌电流，R1可以用来减小浪涌电流。可以选择3W的绕组电阻，电阻值大致在2到7.5欧姆之间。对D1来说，是一个1000伏及以上1.5安培的整流桥

为了验证理论分析和计算的正确性，选择了MORNSUN的LH25-10B05进行测试。在220Vac输入电压和负载4A下，LH25-10B05的断电保持时间为76.8ms，波形如图5所示。根据推荐电路，外接100uF/400V输入滤波电容后，电源关断保持时间增加到249ms，波形如图6所示。实验结果与理论计算结果吻合较好。

5结论

本文从理论上分析了开关电源的关断过程，导出了关断保持时间的计算公式。根据公式，找到了通过外电路增加断电保持时间的方法。通过实际测试，验证了理论计算的正确性。该方法实施简单，对增加断电保持时间效果明显，具有较强的工程指导意义。