【導讀】開關電源在80年(nian)代(dai)替(ti)代(dai)線(xian)性(xing)電(dian)源(yuan)之(zhi)後(hou)，電(dian)源(yuan)效(xiao)率(lv)得(de)到(dao)了(le)極(ji)大(da)的(de)提(ti)升(sheng)
，尺(chi)寸(cun)也(ye)大(da)大(da)減(jian)少(shao)。隨(sui)著(zhe)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)在(zai)各(ge)個(ge)應(ying)用(yong)上(shang)的(de)不(bu)斷(duan)發(fa)展(zhan)和(he)消(xiao)費(fei)者(zhe)對(dui)便(bian)攜(xie)性(xing)的(de)要(yao)求(qiu)，開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)繼(ji)續(xu)朝(chao)著(zhe)小(xiao)型(xing)化(hua)， 輕量化的趨勢發展。

近年來，碳達峰
、碳中和“3060”目標開啟了低碳新時代，隨著節能減排的要求越來越嚴
，人們對環保節能低耗綠色提出了更高要求， 對開關電源的能效標準也越來越嚴。比如
，歐盟執委會最新的 CoC V5 六級能效標準第二階段，美國能源部 DoE6 六級能效都對空載功耗、效率提出了更高的要求，來達到節能減排的目的。  

開關電源的挑戰不斷升級

提高開關頻率可以大大減少無源器件的尺寸
，包括電感、電容及變壓器。對於 AC/DC 離線開關電源
，其輸入端是50Hz/60Hz 230V的交流輸入，高電壓的高頻切換產生的開關損耗限製了其開關速度，傳統700V矽功率器件從開始的30kHz發展到現在200kHz，已經碰到 Si 的物理瓶頸。在 AC/DC 電dian源yuan中zhong，除chu了le高gao壓ya功gong率lv器qi件jian的de開kai關guan頻pin率lv限xian製zhi，隔ge離li變bian壓ya器qi的de高gao頻pin化hua設she計ji也ye要yao兼jian顧gu安an全quan和he效xiao率lv，隨sui著zhe頻pin率lv的de增zeng加jia
，單dan位wei體ti積ji散san熱re的de增zeng加jia也ye大da大da製zhi約yue了le頻pin率lv的de提ti升sheng。

提高效率成為必經之路

提高效率是小型化的必要途徑， 它不但可以減少損耗，同時還能減少散熱

， 給高頻小型化提供了必要的條件。隻有效率提升了，單位體積散熱減少，同時通過高頻化設計，功率密度才會大大的提升。

想要提高效率
，可以通過新的開關拓撲，譬如新型的反激拓撲 ACF（Active-Clamp Flyback）jiukeyixiaochukaitongsunhao，tongshizuodaogelibianyaqidelouganhuishou
，jiashangdisandaibandaotigonglvqijiandekuaisuguanduan，kaiguansunhaokeyijiangdaohulvebuji。tishenglexiaolv，tongshirangdianyuandeshejipinlvbuhuishoudaogonglvqijiandexianzhi，dadadijiasulexiaoxinghua。     

圖1：GaN + 新型拓撲，提高效率

MPS 公司在 ACDC 領域深耕多年
，擁有業界領先的產品
，涵蓋了市麵上 1~1000W 的產品範圍，客戶遍布全球。隨著“更綠色/環保”的新規範的出台以及第三代半導體時代的到來，MPS 公司的 AC/DC 電源產品不斷精進技術和性能，迎合市場的發展趨勢：

●    利用多種新型拓撲提高效率：比如使用 PFC + LLC 以及 ACF+ZVS 的混合拓方式以實現零打開損耗，同時回收漏感，可以達到93%以上的高效率。

●    采用全集成設計
，以簡化設計，減少成本：傳統的非隔離式 AC/DC 解決方案通常需要使用多顆芯片，同時還需配備原邊及副邊控製器以及光隔離器等
，占板麵積大，BOM 成本高；MPS 公司最新一代解決方案尺寸緊湊，集成度高


，1顆芯片即可囊括原邊和同步控製器，設計簡潔
，占板麵積小
，成本效益高。

●    高頻化的芯片以適應新一代功率器件：傳統矽器件的開關頻率低，效率也很難提高，隨著 GaN 等新型半導體材料的出現
，其開關頻率及效率都得到大大提高
，高頻設計更加符合新型功率器件的要求。

●    數字化產品可以實現更好的性能：傳統的模擬控製器很難跟上日新月異的變化，新一代數字電源芯片的優勢日趨明顯，MPS 的產品采用數字化內核，具有非常豐富的可配置項目，相比傳統控製器，具有更多的靈活性。

MPS 公司提供0-1000W全係列 AC-DC 電源解決方案，從1W輸出的智能 LDO 和 Buck 非隔離方案，到10W輸出的非隔離降壓方案，MPS 公司均有集成功率管的解決方案。對於小功率隔離反激方案，MPS 公司也有集成功率管和控製器的方案提供。最後到大功率的 LLC 方案，在75W輸出以上，比較常用的 PFC+LLC 架構，MPS 公司有獨立的 PFC 控製器和 LLC 控製器提供。

圖2：MPS ACDC 電源解決方案

其中，全集成反激控製器係列產品 MPX2002，創新性地將初次級控製器合封在一顆芯片內
，大大簡化了外圍電路設計
，為實現快充電源的小型化提供了全新的思路。

圖3：MPX2002 典型應用電路（原邊 + 副邊 + 反饋）

MPX2002 在重載下可在 CCM 下運行

，然後在負載降低時切換至準諧振（QR）操作。如果負載進一步降低
，MPX2002 將在跳頻（PFM）模式下工作。當其進入突發模式時
，開關頻率固定為20kHz
，從而降低音頻噪聲。通過此特性
，MPX2002 可在所有負載條件下實現高效率，同時具有出色的電磁幹擾（EMI）性能。傳統方案需要反激控製器
、光耦、電壓基準和同步整流控製器四顆芯片，而使用 MPX2002 danxinpianfangan

，jichenglechujikongzhiqihetongbuzhengliukongzhiqi。jianhualesheji
，tigaolexiaolv，jianxiaolezhanbanmianji，jiangdidaijigonghao
，zengqiangkekaoxing
，wuxuguangoufankui，fangzhiguangouzaigaokekaoxinghuanjingchuxianlaohua。tebiezai CCM 運行模式下能夠實現更高精度的同步整流控製。

圖4：MPS 公司的 MPX2002 vs. 傳統方案

MPS 公司 AC/DC 產品線的另一款成名之作 HR1211，也充分地體現了MPS的產品優勢，這是一款集成多模式 PFC 和電流型 LLC 的二合一控製器。芯片集成了高壓電流源
、安規認證的X電容放電電路
、PFC 和 LLC 的高壓驅動電路
，從而實現了非常簡潔的外圍電路。

圖5：HR1211 的典型應用電路

HR1211 的數字控製內核結合可重複編輯的存儲單元，賦予了整個方案強大的靈活性。PFC 和 LLC 兩級電路之間的配合；不同控製模式之間的切換
；關鍵工作點的開關頻率；保護功能的閾值、時間以及恢複方式
；所有這些主要的功能都可以通過 UART 的通訊口進行自由配置，並能夠在圖化操作界麵上完成，這使得基於 HR1211 的電源設計能夠靈活的適應不同應用在不同設計中的性能要求。

圖6：HR1211 應用場景舉例

MPS 公司在 AC/DC 領域技術沉澱多年
，目前已有多種優秀解決方案深受業界好評，未來會有更多高效先進的產品不斷麵市。

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