GAPTEC 3ACFEW_3 系列 3W 功率 AC - DC 转换器：设计与应用指南

引言

在电子设备的设计中，电源模块的选择至关重要。GAPTEC 的 3ACFEW_3 系列 3W 功率 AC - DC 转换器凭借其出色的性能和广泛的适用性，成为众多应用场景的理想选择。本文将深入介绍该系列转换器的特点、规格以及应用电路设计，为电子工程师提供全面的参考。

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产品概述

3ACFEW_3 系列是 GAPTEC 高效绿色电源 AC - DC 转换器系列之一。它具有超宽的输入电压范围，可接受 85 - 305VAC 和 70 - 430VDC 的输入，且同一端子可实现交直流两用。工作环境温度范围为 - 40°C 至 + 85°C，适用于多种应用场景，具有布局灵活、体积紧凑、功率密度高和绿色节能等优点。同时，该系列转换器还具备可控的使用寿命和可调节的成本，空载功耗仅为 0.1W，并提供输出短路和过流保护功能，设计符合 IEC/EN61558、IEC/EN60335 标准，通过了 IEC/EN/UL62368 安全认证。

关键规格参数

通用规格

• 短路保护：采用打嗝式、连续、自恢复方式。
• 满载温升：典型值为 25°C。
• 散热方式：自然空气对流。
• 工作温度范围： - 40°C 至 + 85°C。
• 存储温度范围： - 40°C 至 + 105°C。
• 存储湿度范围： < 95%。
• 功率降额：在 + 65°C 至 + 85°C 时，每摄氏度至少降额 2.5%；在 85VAC - 100VAC 时，每伏交流至少降额 1.33%；在 277VAC - 305VAC 时，每伏交流至少降额 1.0%。
• 安全标准：符合 IEC/EN/UL62368、IEC/EN60335、IEC/EN61558 标准。
• 安全等级：Class II。
• 热插拔：不支持。
• 外壳材料：塑料 [UL94 - V0]。
• 尺寸：26.40 x 12.58 x 11.00 mm。
• 平均无故障工作时间（MTBF）：在 25°C 时大于 1000,000 小时。
• 重量：3.5g。

输入规格

项目	工作条件	最小值	典型值	最大值	单位
输入电压范围	AC 输入 DC 输入	85 70		305 430	VAC VDC
输入频率		47		63	Hz
输入电流	115VAC 230VAC			0.12 0.06	A
浪涌电流	115VAC 277VAC		13 23		A
推荐外部输入保险丝	1A，慢熔，实际使用需根据应用环境选择

输出规格

项目	工作条件	最小值	典型值	最大值	单位
输出电压精度	10% - 100% 负载		±5		%
线性调整率	额定负载		±1.5		%
负载调整率	10% - 100% 负载		±3		%
纹波与噪声	20MHz 带宽（峰 - 峰值），10% - 100% 负载		80	150	mV
温度系数			±0.15		%/°C
待机功耗			0.1	0.15	W
过流保护		≥110% Io 自恢复
最小负载		10			%

隔离规格

项目	工作条件	最小值	典型值	最大值	单位
隔离电压（输入 - 输出）	电气强度测试 1 分钟，泄漏电流 < 5mA	3000			VAC

不同型号参数

认证	型号	功率 [W]	输出 [Vo]	输出 [Io]	效率 [%, 典型值]	电容负载 [µF, 最大值]
UL	3ACFEW_03S3	1.98	3.3V	600mA	67	820
UL	3ACFEW_05S3	3	5V	600mA	72	680
UL	3ACFEW_09S3	3	9V	333mA	76	470
UL	3ACFEW_12S3	3	12V	250mA	77	470
UL	3ACFEW_15S3	3	15V	200mA	77	330
UL	3ACFEW_24S3	3	24V	125mA	80	200

电磁兼容性（EMC）

该系列转换器在不同应用电路下具有不同的 EMC 性能：

发射

• CE：应用电路 1、4 符合 CISPR32/EN55032 CLASS A；应用电路 2、3 符合 CISPR32/EN55032 CLASS B。
• RE：应用电路 1、4 符合 CISPR32/EN55032 CLASS A；应用电路 2、3 符合 CISPR32/EN55032 CLASS B。

抗扰度

• ESD：符合 IEC/EN 61000 - 4 - 2，接触 ±6KV，性能标准 B。
• RS：符合 IEC/EN 61000 - 4 - 3，10V/m，性能标准 A。
• EFT：应用电路 1、2 为 ± 2kV；应用电路 3、4 为 ± 4kV，性能标准 B。
• Surge：应用电路 1、2 线间 ±1KV；应用电路 3、4 线间 ±2KV，性能标准 B。
• CS：符合 IEC/EN 61000 - 4 - 6，10 Vr.m.s，性能标准 A。
• 电压暂降、短时中断和电压变化：符合 IEC/EN 61000 - 4 - 11，0% - 70%，性能标准 B。

典型应用电路及组件选择

典型应用电路

该系列提供了四种不同的应用电路，适用于不同的环境：

• 应用电路 1：适用于 - 40°C 至 + 85°C 的基本应用环境，抗扰度 CLASS III，发射 CLASS A。主要组件包括 1A/300V 慢熔保险丝、12Ω/3W 电阻 R1 和 4.7mH/Max: 15Ω/Min: 0.2A 的 LDM。
• 应用电路 2：适用于 - 25°C 至 + 55°C 的室内民用/通用系统一般环境，抗扰度 CLASS III，发射 CLASS B。组件包括 12Ω/3W 电阻 R1、1.2mH/Max: 4.0Ω/Min: 0.2A 的 LDM、0.1μF/310VAC 的 CX 和 1A/300V 慢熔保险丝。在家电应用环境中，需外部连接两个 Y 电容（CY1/CY2，值为 2.2nF/250VAC）以满足 EN60335 认证，同时 X 电容需并联泄放电阻，推荐阻值小于 3.8MΩ。
• 应用电路 3：适用于 - 25°C 至 + 55°C 的室内工业环境，抗扰度 CLASS IV，发射 CLASS B。组件包括 S14K350 的 MOV、0.1μF/310VAC 的 CX、1.2mH/Max: 4.0Ω/Min: 0.2A 的 LDM、12Ω/3W 的线绕电阻 R1 和 1A/300V 慢熔保险丝。X 电容需并联泄放电阻，R1 必须为线绕电阻。
• 应用电路 4：适用于 - 40°C 至 + 85°C 的室外一般环境，抗扰度 CLASS IV，发射 CLASS A。组件包括 S14K350 的 MOV、1.2mH/Max: 4.0Ω/Min: 0.2A 的 LDM、12Ω/3W 的线绕电阻 R1 和 1A/300V 慢熔保险丝。R1 必须为线绕电阻。

附加组件选择指南

在选择附加组件时，需注意以下几点：

• C1：作为交流输入的滤波电容（必须外部连接）和直流输入的 EMC 滤波电容（必须连接），推荐使用在 100KHz 时纹波电流为 200mA 的电容。若 C1 容量大于 22μF，不能连接限流电阻 R1（R1 为 EMS 保护电路装置）。
• C3：推荐使用高频、低 ESR 额定值的电解电容（参考制造商的数据手册），在正常和高温环境中使用时，C2 可使用电解电容。C2、L1 和 C3 组成 π 型滤波电路，电容电压额定值应至少有 20% 的余量，即不超过 80%。
• C4：为陶瓷电容，用于过滤高频噪声。
• TVS：推荐使用抑制二极管，其规格应为输出电压的 1.2 倍，以保护应用在转换器故障时的安全。

注意事项

• 模块需要外部电解电容，具体细节参考典型应用。
• 该产品为开放式框架，模块的初级和次级外部组件之间至少需要 6.4mm 的爬电距离以满足安全要求，参考外形尺寸图中的推荐焊接孔设计。
• 除非另有说明，本数据表中的参数是在 (Ta = 25^{circ}C)、湿度 < 75%、标称输入电压（115V 和 230V）和额定输出负载的条件下测量的。
• 本数据表中的所有指标测试方法均基于公司企业标准。
• 公司提供产品定制服务，具体信息请直接联系技术人员。
• 产品相关法律法规见“特点”和“EMC”部分。
• 产品应根据 ISO14001 和相关环境法律法规进行分类，并由合格单位进行处理。

总结

GAPTEC 的 3ACFEW_3 系列 3W 功率 AC - DC 转换器以其宽输入电压范围、高效节能、良好的 EMC 性能和丰富的应用电路选择，为电子工程师在设计工业控制、电力、仪器仪表和智能家居等领域的产品时提供了可靠的电源解决方案。在实际应用中，工程师应根据具体的应用环境和需求，合理选择型号和应用电路，并严格按照注意事项进行设计和使用，以确保产品的性能和可靠性。你在使用这款转换器的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。