移相全橋(PSFB)電路憑藉ZVS軟開關、寬輸入適配、固定頻率易控等優勢,核心用於中大功率(數百瓦至數十千瓦)隔離型DC‑DC/AC‑DC變換場景,尤其適合高效率、高功率密度與寬範圍調壓需求。以下是典型應用產品與場景的詳細説明。
一、通信與IT基礎設施電源
這是PSFB最主流的應用領域,核心需求是高可靠、高效率與高密度供電。
- 服務器/數據中心電源:多采用PFC+移相全橋架構(如台達DPS‑770CB),輸出12V/5V為主,功率500W‑3kW,通過ZVS降低損耗、提升能效,適配寬電網輸入。
- 通信基站電源:48V通信電源系統的隔離DC‑DC模塊(300W‑2kW),適配電池組寬電壓輸入,支持熱插拔與並聯擴容,保障基站不間斷供電。
- 工業通信電源模塊:鐵路、電力等工業通信設備的嵌入式電源,強調抗干擾與寬温工作,PSFB的固定頻率特性簡化EMI設計。
二、新能源與交通供電系統
聚焦大功率、高效率能量轉換,適配車載與儲能的寬工況需求。
- 電動汽車(EV)車載充電機(OBC):3.3kW‑22kW隔離DC‑DC環節,將電網AC整流為高壓DC後,通過PSFB隔離降壓給動力電池充電,適配90‑264V寬電網與電池寬電壓範圍。
- 充電樁(直流快充):30kW‑240kW系統中,PSFB用於DC‑DC隔離變換,實現高壓快充與安全隔離,搭配SiC器件可將效率提升至97%以上。
- 儲能變流器(PCS)與光伏逆變器:儲能系統中10kW‑100kW級雙向DC‑DC變換,適配電池充放電的寬電壓區間;光伏逆變器的隔離升壓/降壓環節,提升能量轉換效率。
三、工業與特種電源
滿足工業設備的高功率、高精度與強適應性供電需求。
- 逆變焊機/焊接電源:1kW‑10kW級,PSFB實現輸出電壓寬範圍調節(適配不同焊條/母材),ZVS降低高頻噪聲與損耗,提升焊接穩定性。
- 電鍍/電解/感應加熱電源:數百瓦至數十千瓦,PSFB提供穩定隔離輸出,適配低電壓大電流或高電壓小電流工況,支持長時間連續運行。
- 航空/船舶電源:機載28V/115V AC電源、船載直流配電系統的隔離DC‑DC模塊(1kW‑5kW),強調高功率密度與抗振動、抗輻射設計,部分採用抗輻射控制器(如UC1875‑SP)。
四、其他典型應用
- 不間斷電源(UPS):1kVA‑10kVA在線式UPS的DC‑AC逆變或DC‑DC隔離環節,保障市電中斷時的穩定供電,PSFB提升切換效率與可靠性。
- 高壓工業電源模塊:醫療設備(如CT、X光機)的高壓電源、半導體制造設備的直流電源(500W‑5kW),PSFB實現高壓隔離與精確調壓,滿足安全與精度要求。
- 模塊化工業電源:全磚/半磚標準電源模塊(200W‑2kW),廣泛用於工業控制、測試儀器等,PSFB拓撲支持即插即用與並聯擴容,適配不同負載需求。
應用選型參考(PSFB vs 其他拓撲)
| 對比項 | 移相全橋(PSFB) | LLC諧振變換器 | 硬開關全橋 |
|---|---|---|---|
| 功率範圍 | 300W‑20kW(最優) | 500W‑50kW | 100W‑5kW |
| 調壓範圍 | 寬(移相角0‑180°線性調節) | 較窄(依賴諧振點) | 中等(佔空比調節) |
| 軟開關特性 | 原邊ZVS,副邊同步整流 | 全負載ZVS/ZCS | 無軟開關,損耗大 |
| EMI控制 | 固定頻率,易設計濾波 | 頻率隨負載變化,EMI複雜 | 固定頻率,但損耗大 |
| 典型應用 | 服務器電源、OBC、焊機 | 電視電源、適配器 | 低成本工業設備 |
總結
PSFB的核心競爭力在於中大功率隔離+寬範圍調壓+高效率ZVS+固定頻率易控,是服務器電源、通信電源、EV OBC、充電樁、工業焊機等產品的主流拓撲選擇。若需兼顧更高效率與寬負載軟開關,可搭配SiC器件進一步優化性能。
常見的服務器電源(750W,12V輸出) 或車載OBC(6.6kW) 場景.