源代码&原理图开源，峰值效率高达98%！三款国产高能效数字电源方案上市！

面对日益复杂的能源管理与多样化的电源需求，双向功率因数校正（PFC）电源凭借其高度集成的双向能量处理能力，成为优化系统架构、降低总拥有成本（TCO）的关键技术。现代功率模块将脉宽调制器（PWM）、电感、MOSFET及无源元件集成于紧凑封装中，大幅简化了数字电源设计，仅需少量外围元件即可构建完整系统。这类模块占用较小PCB面积，有助于开发更紧凑、体积更小的终端产品。

在同等尺寸下，电源系统需持续提升效率、功率与密度，这对散热设计与控制器主频提出了更高要求。

在此背景下，快包分析师推荐TAE32F5300有桥PFC+PSFB数字电源方案和TMF5200有桥PFC+LLC数字电源方案，方案源代码和原理图开源可交付，可适用于工业自动化、新能源与电力系统等领域。

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TAE32F5300有桥PFC+PSFB数字电源方案

方案介绍：

泰为电子推出的有桥PFC+PSFB数字电源解决方案由一颗TAE32F5300作为整个数字电源系统的主控芯片，PFC端对输入电压进行实时检测，同时通过boost的方式实现电流对电压相位的跟踪，从而降低输入电流的THD，提高PF值；PSFB通过控制谐振回路的频率或者相位以达到将输出电压稳定在12V的目的。

方案参数：

方案电路拓扑图：

方案优势：

1、整机效率>85%

2、PFC级高性能：其功率因数（PF）> 98.5%，总谐波失真（THD）< 5%

3、LLC+PSFB拓扑灵活切换，高效率

4、超宽输入电压（80~270VAC）

5、PSFB环节将输出电压稳定在12V，纹波< 10V

6、基于TAE32F5300芯片，所有控制逻辑由软件实现

应用场景：

1、工业自动化

为PLC、工业PC、传感器及控制器提供稳定供电

2、通信设备

适用于路由器、交换机、5G小基站等网络设备

3、新能源系统

为光伏逆变器与储能系统控制提供辅助电源

TMF5200有桥PFC+LLC数字电源方案

方案介绍：

泰为电子推出的隔离数字电源解决方案是由一颗TMF5200作为整个数字电源系统的主控芯片，此应用设计方案使用的是全桥PFC+LLC/PSFB的电路拓扑，其中LLC和PSFB可以通过更换器件实现两个拓扑之间的自由切换。得益于芯片的如下性能，该方案通过数字化的环路控制实现了相较于模拟方案更好的PF、更低的THD以及更高的功率效率：

方案参数：

方案特点：

• ARM Cortex+ERPU多核设计可以实现数字环路的高速运行以增强其控制效果

• 12位的高精度、高速度FADC能确保信号的保真度

• 高分辨率的ePWM硬件模块集成了死区延迟、极性翻转、相位延迟、事件触发以及硬件保护系统，不仅能灵活配置各种波形，而且能及时触发硬件保护

应用场景：

1、工业自动化与控制系统

为PLC（可编程逻辑控制器）、工业PC、伺服驱动器、机器人控制器、工业传感器与仪器仪表供电。

2、通信与网络基础设施

5G宏基站/小基站、核心路由器、网络交换机、光传输设备等。

3、企业级计算与数据中心设备

服务器电源（尤其是GPU服务器辅助电源）、硬盘背板电源、存储阵列电源。

4、新能源与电力系统

光伏逆变器的控制单元电源、储能系统（BMS）的管理电源、电动汽车充电桩的辅助电源。

5、高端测试与测量设备

精密示波器、频谱分析仪、高精度源表等。

小华半导体HC32F334 2kW两相交错图腾柱CCM_TPFC方案

方案介绍：

方案采用两路交错设计，通过分散电流负载来减小电感电流的峰值，实现电源的小型化。引入多相交错技术可在轻负载条件下进行切相操作，进一步提升轻负载下的效率以及THDi。利用小华半导体HC32F334芯片成功研发了一款2KW交错式CCM PFC电源。经过严格的测试验证，该电源展现出卓越的性能，包括高效率、低输入纹波、低总谐波失真（THD）以及高PFC校正因数等优点。

方案参数：

• 输入电压：AC 176-264V

• 输出电压：DC 400V

• 功率：2000W

• 峰值效率：98.47%

• 工作频率：80kHz

• PFC功率因素：峰值0.999

• THDi：2.4%@220V

方案系统框图：

方案性能优势：

• 基于自主知识产权的数字电源控制器方案

• 数字双环控制，两路分别采用独立的电流内环，均流度高

• 采用前馈控制，动态响应能力高

• 轻载切单路工作模式，优化轻载效率、THDi

• 输入OCP，输出OVP，电感电流正向OCP保护等

• 效率高达98.4%

• PF和THDi满足最新M-CRPS标准

方案波形测试结果：

应用场景：

1、高端服务器与数据中心电源

用于为整个服务器机柜或高性能计算（HPC）集群供电的电源模块（如CRPS标准电源）的AC-DC前端。

2、通信核心设备与5G宏基站电源

为骨干网路由器、大型交换机、5G宏基站的电源系统提供功率转换。

3、 工业大功率设备与自动化系统

作为大功率激光器、工业机械臂、中央控制系统、测试电源等设备的内部电源模块。

4、新能源与储能系统

应用于大功率光伏逆变器、储能变流器（PCS）的辅助电源模块或并网接口电路的前级。

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