【导读】开关电源（SMPS）作为一种成熟电源解决方案，可以或许将交流电网电能高效转换为合用在终端负载的直流电能。这种电源凡是采用两级功率转换架构，是以晋升总体能效始终是设计历程中的要害方针。常见能效优化手腕包括选用机能更优秀的功率开关器件，或者采用进步前辈的节制计谋。此外，针对于差别事情前提选择适合的拓扑布局也至关主要。本文将先容开关电源的基础常识，并重点论述安森美（onsemi）所提供的特点产物与解决方案。

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）

易在利用的 SMPS 矩阵

安森美SMPS 矩阵（表 1） 提供了一系列周全的电源治理方案， 可按照各种运用场景举行定制， 笼罩的功率规模从 5W 到 3kW 以上。 例如， 此中包罗专为如下运用配置设计的节制器、 栅极驱动器和开关器件：功率因数校订 (PFC)、 有源钳位反激 (ACF)、 准谐振反激 (QR) 和同步整流节制器 (SRC)。 这些方案颠末优化， 能实现靠得住且高效的电能转换， 可满意从低功率 USB-C PD 设计， 到高功率工业与通讯运用的各种需求。

经由过程采用碳化硅 (SiC) 及加强型氮化镓 (iGaN) 等进步前辈技能， 安森美确保 SMPS 矩阵方案能为各种电源治理需求提供精彩的机能与能效。

表 1： 安森美“易在利用”的 SMPS 矩阵

图 1：各功率等级对于应的运用

SMPS 参考设计

安森美提供品类富厚的开关模式电源 (SMPS) 方案， 可满意从 65W 到 3kW 以上的各种功率需求。 产物系列涵盖节制器、 栅极驱动器、 MOSFET 及进步前辈的宽带隙 (WBG) 质料器件（SiC、 GaN 等） ， 旨于为多种运用场景提供高能效、高靠得住性与高机能， 包括 USB-C PD、 工业电源和云办事器电源。

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%

体系峰值效率： 115VAC 时 94%； 230VAC 时 96%

PCBA 尺寸： 280妹妹 x 110妹妹 x 38妹妹

精选产物： 多模式 TP PFC NCP168一、 带 SR 节制器的 LLC NCP4390、 断绝式半桥栅极驱动器 NCP5156一、 650V SiC MOSFET NTHL045N065SC1

运用：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：于 110VAC 及 230VAC 输入下，别离为 92.5%及 95.4%

PCBA 尺寸： 328妹妹 x 93妹妹 x 50妹妹

功率密度： 10.74W/in^3

精选产物： TP PFC NCP168一、 LLC NCP1399四、 iGaN NCP5892一、 NCP58920 及 SR 节制器 NCP4306

运用： 计较电源、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