常見電源拓撲及產(chǎn)品介紹

作者：Littelfuse客戶經(jīng)理Rambo Liu

22下面是一段可以忽略的隨筆，可以直接跳到下下段開篇。

去年源自危機感開的公眾號，自從技術轉崗業(yè)務，加上市場趨勢向下，總覺得要多積累一些東西來增加自身的價值，也逐漸理解業(yè)務未必就是把技術放下，也意識到哪怕不放下也沒那種強烈驅動力繼續(xù)專研技術，大概是惰性使然。一直都不愛看書，又特別傾佩愛看書的人，接觸過一些愛看書的人，總覺得他們都是妥妥的智者，但還是提不起興致去效仿，除非碰到工作相關需要去深挖的，反倒是可以靜下心去學習專研，再者就是百萬字小說看過不少，從來不求甚解，讀其形而略其魂，好看的事物感覺在心間，不可表述。每個崗位都有自己的特色與技巧，有困難與收獲，偶爾靜下來的時候還覺得危機四伏，這個時候總得覺得要有所表現(xiàn)，于是這篇文章就東拼西湊出來了，關于電子產(chǎn)品這事物多姿又相通的，略其形而記其魂，萬變不離其宗，沒有定式卻可借鑒。

常見拓撲

本章主要介紹電源常見拓撲以及相應的解決方案，電源拓撲形態(tài)各異，又是幾種基本拓撲的衍生與組合，如下拓撲只作參考，感興趣想深入挖掘的可以網(wǎng)上搜索其工作機理與時序等。

單向交錯PFC+LLC

單向三通道交錯PFC+全橋

單向三相PFC+LLC

雙向圖騰PFC+LLC

雙向三通道交錯圖騰PFC+移相全橋

雙向三相圖騰PFC+LLC

移相全橋+全波整流

移相全橋+全橋整流

同步升壓+LLC+全波整流

移相全橋+倍流

三相維也納+“I”三電平移相全橋

反激

產(chǎn)品介紹

實際涉及到的產(chǎn)品可以參考下圖，從交直流輸入端用的過流保護器件保險絲，濾波回路并聯(lián)的壓敏電阻與氣體放電管作為雷擊浪涌保護，DC/DC或DC/AC涉及到MOSFET/IGBT/Diode/Thyristor/驅動IC以及尖峰電壓保護TVS，交直流電流檢測采用電流傳感器或者精密電阻，交直流輸出端采用過流保險絲，軟件編程用到撥碼開關，電源按鍵開關，如果是儲能產(chǎn)品還會用到TVS/ESD/PTC以及三端保險絲作為BMS保護。產(chǎn)品系列相對較多，電氣參數(shù)、結構尺寸與安裝方式差異需根據(jù)設計需求調(diào)整。

另外再次分享以往的文章介紹到兩個非常實用又高性價比的方案，碰到過問題的人才會有種相見恨晚的感覺，小東西解決大麻煩必備神器。

功率器件過壓保護方案：有源鉗位

如下為典型的有源鉗位電路，此電路里面采用2個TVS串聯(lián)構成，其優(yōu)點體現(xiàn)在可以耐受更高回路電壓，同時可以吸收更大的浪涌能量。其工作原理為：在IGBT集電極電壓過高時TVS被擊穿，通過限流電阻流進門極，門極電容被充電，在門極電阻Rg兩端疊加左負右正電壓，因此Vge電壓得到抬升，從而使IGBT延緩關斷，di/dt斜率變緩，雜散電感產(chǎn)生的電壓尖峰減小。

如下兩圖為實測結果，可見回路雜散電感較大，此時未加TVS的IGBT兩端電壓Vce達到1098V，而加TVS后Vce電壓為591V，通過IGBT進入非線性區(qū)的方式來吸收浪涌，IGTB芯片較大而不會損壞，同時TVS可以采用SMB封裝DO-214AA，小尺寸辦大事。

雷擊浪涌低殘壓方案：MOV+Sidactor?

在實際項目有時會遇到壓敏電阻殘壓太高的情況，常見的解決方案為選擇更大尺寸的壓敏或者采用2-3級壓敏方案，甚至第三級采用TVS，不止成本增加，布板空間也被擠占。

如下針對單相電源MOV+Sidactor方案，橫坐標為浪涌電壓，縱坐標為殘壓，可以看出MOV+Sidactor可以降殘壓300+V，對于后級MOSFET/IGBT電壓的應力就小很多。

同時在高壓下MOV+Sidactor方案漏電流更小，我們都知道壓敏作為材料器件，浪涌次數(shù)不是無限次的，打一次就衰減一次，其漏電流可能因此增加，到后面出現(xiàn)失效的情況，而MOV+Sidactor通過減小漏電流的方式可以延長其使用壽命。

關于保護器件與功率器件等產(chǎn)品系列有非常多，想想還是不一一羅列了，感興趣的可以翻翻以往的文章。類似的項目應用都有可能選到不一樣的產(chǎn)品規(guī)格，這個跟研發(fā)習慣與設計需要達到的效果都有關系，也是百舟爭渡又各自獨具特色，理工人的魅力。

審核編輯：湯梓紅