【導讀】開關電源（Switch Mode Power Supply，簡稱SMPS），又稱交換式電源、開kai關guan變bian換huan器qi
，是shi電dian源yuan供gong應ying器qi的de一yi種zhong高gao頻pin化hua電dian能neng轉zhuan換huan裝zhuang置zhi，也ye是shi一yi種zhong以yi半ban導dao體ti功gong率lv器qi件jian為wei開kai關guan管guan，控kong製zhi其qi關guan斷duan開kai啟qi時shi間jian比bi率lv，來lai保bao證zheng穩wen定ding輸shu出chu直zhi流liu電dian壓ya的de電dian源yuan。

開關電源（Switch Mode Power Supply，簡稱SMPS）
，又稱交換式電源、開kai關guan變bian換huan器qi，是shi電dian源yuan供gong應ying器qi的de一yi種zhong高gao頻pin化hua電dian能neng轉zhuan換huan裝zhuang置zhi
，也ye是shi一yi種zhong以yi半ban導dao體ti功gong率lv器qi件jian為wei開kai關guan管guan，控kong製zhi其qi關guan斷duan開kai啟qi時shi間jian比bi率lv，來lai保bao證zheng穩wen定ding輸shu出chu直zhi流liu電dian壓ya的de電dian源yuan。在目前電子產品的飛速增長中，開關電源憑借其70%~90%的電源效率
，廣泛應用於各種電器設備及電機等
，得到了市場的一致好評。

一

、開關電源分類

開關電源種類繁多，具體可按照以下分類：

按開關管的個數及銜接辦法，可分為單端式、推挽式、半橋式和全橋式等；

按激勵辦法

，可分為自激式和他激式；

按調製辦法
，可分為脈寬調製(PWM)辦法和脈頻調製(PFM)
；

按能量傳遞辦法又可分為正激式和反激式。

無論何種方式，基本原理都是使用MOSguanzuoweikaiguanguankongzhi，tongguobianyaqidedianliupinlvhezhankongbi
，laidadaotiaozhidianyamude。tongshiyinweidabufenkaiguandianyuandouhuijiangshidianzhuanhuanweisuoxudianya
，guzuoweikaiguanguandeMOS多為高壓MOS，其中以500V、600V
、650V居多
，甚至有些部分電路需要900V的開關MOS管。下圖為常見的正激和反激式開關電源電路。

二、開關電源的MOS管選型注意事項

為使開關電源穩定高效的工作，需選用合適的MOS管作為開關管
，在開關電源的MOS管選型中
，主要注意以下幾點：

1.在電源電路的應用中
，VDSS(漏源電壓）是首先要考慮的參數。其應用中MOS的最大漏源電壓峰值不應大於器件規範中漏源擊穿電壓標稱值的90%，否則在應用中容易造成MOS的擊穿，如下圖所示反映在MOS管的datasheet中。

2.確定MOS管的額定電流
，該額定電流應是電路中負載在所有情況下能會產生的最大電流。因而所選的MOS管必須確保能承受這個額定電流。datasheet電流分為連續模式電流ID和脈衝尖峰電流IDM。在連續導通ID模式下，MOS管處於穩態，此時電流連續通過器件。脈衝尖峰IDM是指有大量電湧(或尖峰電流)流過器件。另外注意，MOS管的電流跟溫度是負相關
，隨著工作時溫度上升，MOS通過電流能力會降低，所以要根據實際應用環境溫度去選擇合適的MOS額定電流。MOS管電流和溫度關係如下圖：

3.MOS管另一個重要參數是RDS(ON)

，即MOS管在導通時存在的內阻
，它會導致使用過程中電能損耗
，也稱之為導通損耗。MOS管RDS(ON)與施加的電壓VGS有關
，在一定範圍內VGS越高RDS(ON)就會越小
，但當VGS達到一定閥值時
，VGS繼續升高並不會造成RDS(ON)太大變化，這稱之為MOS的完全開啟。設計電路時，要注意控製電路的IC電壓與MOS的開啟電壓是否匹配以及控製IC電壓能否使MOS管完全開啟。如果未完全導通會使得RDS(ON)變大，導致損耗增加和管體溫度上升等問題。另外

，MOS管的RDS(ON)和溫度呈正相關，會隨著溫度上升RDS(ON)升高而使導通損耗變大。MOS管的RDS(ON)和溫度關係如下圖：

4.MOS管的開關性能：影響開關性能的參數有很多，但最重要的是柵極/漏極、柵極/源極及漏極/源極電容和反向恢複時間。在datasheet中，通常表現為Ciss(輸入電容)

，Coss(輸出電容)：Crss(反向傳輸電容)和Trr。在MOS管工作時，每次開關都要對它們充電，這些電容會在器件中產生開關損耗，並且會導致MOS管(guan)的(de)開(kai)關(guan)速(su)度(du)被(bei)降(jiang)低(di)，器(qi)件(jian)效(xiao)率(lv)也(ye)下(xia)降(jiang)
，但(dan)這(zhe)並(bing)不(bu)意(yi)味(wei)著(zhe)越(yue)低(di)的(de)電(dian)容(rong)越(yue)好(hao)，較(jiao)低(di)的(de)電(dian)容(rong)量(liang)雖(sui)然(ran)會(hui)提(ti)高(gao)開(kai)關(guan)速(su)度(du)，也(ye)容(rong)易(yi)導(dao)致(zhi)電(dian)路(lu)中(zhong)的(de)尖(jian)峰(feng)電(dian)壓(ya)升(sheng)高(gao)和(he)EMI變大，所以在電路設計時，MOS的電容以及電荷的選擇往往都是各需求折中的結果

；其次，Trr會直接影響開關損耗，逆變器電路或者諧振電路對此項參數的要求更加嚴格。

所以說電路設計是一個複雜的係統工程，需要電路設計工程師們對MOS管的特性、參數的匹配有著深刻的理解
，在產品選型過程中，如果有任何技術問題，歡迎隨時聯係我司多位資深FAE工程師。

三、瑞森半導體平麵高壓MOS產品推薦

瑞森半導體高壓MOS采用新的平麵工藝，著重提升MOS管的抗衝擊能力
、降低導通內阻RDS(ON)，並具有開關速度快的優點

，為開關電源開發提供最佳選擇。

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瑞森半導體

REASUNOS
，瑞森半導體是一家致力於功率半導體器件的研發、銷售、技術支持與服務為一體的國家高新技術企業
，研發團隊成員主要來自行業頂尖技術精英和知名院校。現有產品線包括電源管理IC、矽基功率器件

、矽基靜電保護器件以及碳化矽基功率器件（碳化矽二極管和碳化矽MOS）。經過數年的技術積累和市場開拓

，瑞森半導體已經成為全球開關電源、綠色照明、電機驅動
、數碼家電
、安防工程
、光伏逆變
、5G基站電源、新能源汽車充電樁等行業的長期合作夥伴。

（來源：瑞森半導體）

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