从5W到3kW+,安森美SMPS矩阵承包丰富场景电源管理需求

来源:onsemi(安森美)

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发布时间:2025-10-31

开关(SMPS)是一款经典产品,可根据终端负载将电网电力转换为直流电力。由于其通常包含两个电力转换阶段,因此更高能效始终是追求目标。提升能效的方式包括使用性能更优的功率开关,或采用不同的控制策略。此外,还需在不同工况下选择最适配的拓扑结构。本系统解决方案指南将介绍开关的基础知识,以及安森美(onsemi)提供的特色产品与解决方案。


框图 - SMPS

框图 - SMPS(桥式 PFC + 反激式转换器)


框图 - SMPS(图腾柱 PFC + LLC 谐振转换器)


易于使用的 SMPS 矩阵

安森美SMPS 矩阵(表 1) 提供了一系列全面的电源管理方案, 可根据各类应用场景进行定制, 覆盖的功率范围从 5W 到 3kW 以上。 例如, 其中包含专为以下应用配置设计的控制器、 栅极驱动器及开关器件:功率因数校正 (PFC)、 有源钳位反激 (ACF)、 准谐振反激 (QR) 及同步整流控制器 (SRC)。 这些方案经过优化, 能实现可靠且高效的电能转换, 可满足从低功率 USB-C PD 设计, 到高功率工业与通信应用的各类需求。


通过采用碳化硅 (SiC) 和增强型氮化镓 (iGaN) 等先进技术, 安森美确保 SMPS 矩阵方案能为各类电源管理需求提供出色的性能与能效。


表 1: 安森美“易于使用”的 SMPS 矩阵


图 1:各功率等级对应的应用


SMPS 参考设计

安森美提供品类丰富的开关模式电源 (SMPS) 方案, 可满足从 65W 到 3kW 以上的各类功率需求。 产品系列涵盖控制器、 栅极驱动器、 MOSFET 和先进的宽带隙 (WBG) 材料器件(SiC、 GaN 等) , 旨在为多种应用场景提供高能效、高可靠性与高性能, 包括 USB-C PD、 工业电源及云服务器电源。


3kW EliteSiC 图腾柱 PFC + LLC PSU

  • 高功率密度拓扑 - 图腾柱 PFC+ LLC

  • Vin = 85V-264V, Vout = 54V, Iout = 55.5A

  • PFC 效率: 100% 负载时 > 98%

  • 系统峰值效率: 115VAC 时 > 94%; 230VAC 时 > 96%

  • PCBA 尺寸: 280mm x 110mm x 38mm

  • 精选产品: 多模式 TP PFC NCP1681、 带 SR 控制器的 LLC NCP4390、 隔离式半桥栅极驱动器 NCP51561、 650V SiC MOSFET NTHL045N065SC1

  • 应用:工业 PSU


1 kW 通用输入 48V 输出电源

  • 高效图腾柱 CCM PFC + HF LLC

  • Vin = 90-265VAC, Vout = 48V, Iout = 21A

  • 满载效率:在 110VAC 和 230VAC 输入下,分别为 92.5%和 95.4%

  • PCBA 尺寸: 328mm x 93mm x 50mm

  • 功率密度: 10.74W/in^3

  • 精选产品: TP PFC NCP1681、 LLC NCP13994、 iGaN NCP58921、 NCP58920 和 SR 控制器 NCP4306

  • 应用: 计算电源、工业 PSU

图 2: 3 kW 图腾柱 PFC + LLC PSU 评估板


图 3: 1 kW 48V 输出电源评估板


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