【应用】新电元提供完整的分立器件组合用于正激式开关电源，具有耐压高、通流能力强等优势

时间： 2020-03-07 来源：Shindengen

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新电元公司（SHINDENGEN）是一家生产电子分立器件的半导体厂家。本文为读者介绍新电元为客户提供的正激式变换电源的元器件方案，提供简便的应用方案，适用于大功率电源，拥有更好的实时特性。该公司为AC转DC电源变换器提供全方位的元器件支持。方案的框图如下。

图1 正激式开关电源电路框图

如图1所示，电路结构上，与反激式开关电源不同之处体现在电路（3）（4）部分。当变压器原边电路的MOS管导通时，原边线圈导通通过变压器在电路（4）两端建立电压，通过整流二极管和扼流线圈输出电压。当变压器原边电路MOS管关断时，由于变压器副边电压反向，但是在扼流线圈的强制作用下，输出电压仍然维持正向，输出电流减小。通过控制开关的占空比可以调节输出电压的大小。从电路原理图上辨识可以看出正激式电源变压器的同名端在一个方向。

电源主要有四个部分组成，包括交流电源整流，功率因素校正、原边PWM控制电路和副边电路。其中交流电源整流由一个整流桥电流组成，交流电压源通过整流桥输入后可变换为直流电压，经过滤波电容器滤除杂波后输出。新电元为此准备了D50XB80，D50JCB80V等整流桥，通流能力达到50A，桥堆耐压达800V。

功率因素校正电路的主要目的是为了解决电路负载非线性造成输入电压电流的相位差引起的失真问题，提高开关电源的转换效率，对抗供电系统谐波骚扰，提高供电质量，这在大功率电源电路都是必须设计的。从图中（2）部分中实现的是根据输出电压的反馈而实现的一个斩波电路，通过PFC IC芯片操纵MOS管开关控制（1）部分输出的电流，强制将电流和电压调整至同相，提高输出功率因素。电路中的电感借助电流不能突变的特点平滑后级电容充电脉冲的波动，改善电流波形的畸变。新电元针对PFC电路提供D8FD60LUS，D20FD60LU，D30FD60K、S20K100V，S30K60V，S30K100V等快恢复二极管； MCZ5205SE，MCZ5209N，MCZ5213ST等多种特性PFC控制IC以及P30W60HP2V等高耐压、通流能力强的MOSFET。

原边PWM控制电路是通过采集副边直流电压的反馈，操纵开关电源IC芯片操纵MOS管来控制原边电流的通断，从而调节副边输出。原边两端增加正反两项的钳位二极管，用来保护过冲情况的出现。针对这部分电路，推荐ST02D-82等电源钳位器，采用Shindengen独创的玻璃钝化技术，具有出色的稳定性；功率MOS管推荐P5F50HP2等产品，通流能力达5A，耐压达500V。

正激式电源的副边增加了扼流线圈和1个续流二极管。在原边正向导通时，电流通过整流二极管和扼流线圈输出，但原边不导通时，副边电压由于反激作用反向，扼流圈电流通过续流二极管继续正向输出。新电元提供了各类肖特基二极管和快恢复二极管供用户选择，其中肖特基二极管包括D15FY15ST，D10FY15ST，D5FY15ST等。对于应用要求严苛的用户还可以使用MOSFET管替代二极管，用以获取更好性能，可供选择的MOSFET管包括P85W28HP2F，P23F40HP2FM，P100FA7R5EN等型号。

新电元公司长期深耕于电源领域，可为客户提供各类电源的设计方案。该功率因素校正的开关电源目前应用于各类大功率场景，是目前用电侧设备产品质量认证必须的产品设计要求，客户可根据自己需求选取合理器件设计符合要求的产品。

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