RS瑞森半导体-大功率开关电源的应用

REASUNOS

一、开关电源功率简介

大功率开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的导通与截止。将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压，从而产生所需要的一组或多组电压。

转化为高频交流电的原因是高频交流在变压器变压电路中的效率要比50Hz高很多。所以开关变压器可以做的很小，而且工作时不是很热，成本很低。如果不将50Hz变为高频开关电源就没有意义。



二、开关电源工作原理

交流电源输入经整流滤波成直流；

通过高频PWM(脉冲宽度调制)信号控制开关管，将那个直流加到开关变压器初级上;

开关变压器次级感应出高频电压，经整流滤波供给负载；

输出部分通过一定的电路反馈给控制电路，控制PWM占空比，以达到稳定输出的目的；

交流电源输入时一般要经过厄流圈一类的东西，过滤掉电网上的干扰，同时也过滤掉电源对电网的干扰；

在功率相同时，开关频率越高，开关变压器的体积就越小，但对开关管的要求就越高；

开关变压器的次级可以有多个绕组或一个绕组有多个抽头，以得到需要的输出；

一般都会备注一些保护电路如过流(OCP)过压(OVP)过温(OTP)保护特点，否则可能会烧毁开关电源。



三、典型应用拓扑图



四、LLC线路应用解说

LLC谐振半桥、全桥线路常用于大功率开关电源，是800W至2000W应用的理想选择。因采用零电压开关（ZVS）而实现了非常高的工作效率，在大幅度减小开关损耗的同时还可以有更高的功率密度，可广泛应用于服务器电源、大功率电源上。

瑞森半导体提供的BV为600V、 650V的超结MOS同时带有FRD完全可用于谐振电路上,具有高速快恢复二极管（FRD），短的反向恢复时间（Trr），适用于当再生电流流经主体二极管时会导致恢复损耗的应用。同时具有电流密度高、短路能力强、开关速度快、易用性好特点，可满足客户的高效率高可靠性需求。为了达到大功率电源严苛的能效目标，可采用瑞森半导体的同步整流中低压SGT MOS，故选用瑞森半导体的超结MOS配合低压SGT MOS完全实现较高的转换效率，紧固耐用，系统成本较低。另外上千瓦的大功率开关电源，要求其高效、功率密度高、体积小、重量轻、成本低，PFC线路上采用瑞森半导体碳化硅（SiC）二极管可以提升大功率开关电源的功率密度和效率，有效降低了开关损耗。

五、大功率开关电源应用产品推荐

根据大功率开关电源对MOS管的需求，推荐瑞森半导体以下产品系列：