《表1 手机充电器类型及典型适用机型Tab.1 Types of mobile phone charger and typical mobile phone models》

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《Y电容引起的手机充电器漏电研究》

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近年来，手机的销量快速增长。根据美国高德纳公司（Gartner Group）的统计及预测数据[1～4]，预计2018年全球销售手机量达到20.3亿。手机充电器作为手机必备的配套产品，必然具有巨大的销售市场。目前，手机充电器的研究主要集中在节约成本、提高功率密度、快速充电等方面。在2014年以后，手机充电器快速充电技术（输出功率大于10 W）得到迅速发展。表1列出了目前市场上典型手机充电器输出功率及适用机型，从表中可以看出，目前快充手机充电器处于发展阶段，应用较少，普通5 W和10 W功率等级的充电器适用机型多、应用广泛。文献[5-6]提到，反激变换器结构简单、成本低，低功率手机充电器（AC-DC变换器，功率<45 W）往往采用反激式结构，但是其多工作在硬开关模式下，开关频率在70 kHz左右[7]，效率较低，功率密度小于10 W/in3[8]。为了减小体积、提高频率和效率，文献[7]采用LLC结构设计一款5 V/2 A的手机充电器，开关频率可达195 kHz，功率密度效率达到73%，功率密度达到3.7 W/in3。文献[8]利用GaN器件采用有源钳位反激变换器，将开关频率提高到1.2 MHz，最高效率可达93.5%，功率密度达到40 W/in3。手机充电器采用开关电源，提高了效率和功率密度，但是这也带来了新的隐患，如触电、EMI等问题。目前，对手机充电器漏电保护的研究很少，文献[9]提到Y电容是手机充电器的必备元件，也是引起手机充电器漏电流的主要原因，但是该文献并没有对Y电容如何引起漏电进行深入分析。文献[10-12]指出目前的家用漏电保护器多为A型剩余电流保护器，存在保护死区，当电力电子设备（如手机充电器）发生漏电故障时，为交直流复杂电流信号，家用漏电保护器可能不动作。文献[13-15]报道了多起因使用手机充电器为手机充电时，人被电击致死的事件。基于以上原因，对手机充电器的漏电保护研究是十分有必要并且有意义的。