Assignment    Task

Design  an  AC/DC  switching  power  supply  for  a  notebook  computer.

 The  circuit  diagram  shown  below  is  the  design  of  an  AC/DC  switching  power  supply  for  a  notebook  computer.  The  circuit  was  designed  using  a  two-­‐stage  approach.  In  the  first  stage  a  buck-­‐boost  PFC  converter  was  implemented,  and  in  the  second  stage  a  DC/DC  boost  converter  was  designed.      

Figure  1:  Circuit  diagram  of  an  AC/DC  switching  power  supply  for  a  notebook  computer.      Design  Procedure    A  buck-­‐boost  PFC  converter  was  used  in  the  first  stage  in  order  to  minimize  the  displacement  and  the  distortion  factor,  which    determine  the  value  of  power  factor  (p.f.).    This  converter  can  achieve  a  power  factor  of  1  if  the  switching  frequency  and  the  duty  cycle    can  be  kept  constant.  As  we  know  that  the  equation  of  the  equivalent  resistance,  Re  is  

𝑅! =  𝑣!"(𝑡)𝚤!"(𝑡)

=2𝐿!

𝑇!𝑑!(𝑡)                (𝑒𝑞.    1)  

Since  for  this  configuration  we  kept  L1  and  d(t)  constant  so  p.f.  is  assumed  to  remain  close  to  1.      We  calculated  the  value  of  L1  by  assuming  that  the  circuit  is  working  at  100%  efficiency.  So  𝑃! = 𝑃!" =  

!!!!!!!

!  !  

 As  we  know  that  Po  =  100W  and  we  are  using  DCM  mode  so  D  =  0.32,  therefore  L=64μH.o    The  output  of  this  circuit  is  approximately  -­‐3V.  To  supply  the  positive  voltage  to  the  DC/DC  boost  converter  the  connection  was  reversed  as  shown  in  figure  1.    For  the  second  part,  a  DC/DC  boost  converter  in  CCM  mode  was  used  to  boost  the  output  voltage  at  19.5V.    The  duty  cycle  was  calculated  using  the  formula  shown  below:  

𝐷 = 1−𝑣!"𝑣!  

 So  D  =  0.85.    The  output  wave  shapes  are  shown  below    

 Figure  2:  The  output  of  the  Buck-­‐Boost  PFC  converter.    

   Figure  3:  The  output  of  the  DC/DC  boost  converter.    

   Figure4:  Current  in  the  inductor  of  the  buck  boost  PFC  converter  

   Figure  5:  Current  in  the  inductor  of  the  DC/DC  boost  converter