225W单输出带PFC功能电源模块——USP - 225系列解析

在电子设备的设计中，电源模块的性能直接影响着整个系统的稳定性和可靠性。今天，我们就来深入了解一下USP - 225系列225W单输出带PFC功能的电源模块，看看它有哪些独特之处。

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一、产品特性亮点

1. 输入特性

USP - 225系列支持通用交流输入，覆盖全范围电压，内置的有源PFC电路符合EN61000 - 3 - 2标准，能够有效提高功率因数，减少对电网的谐波污染。同时，它还具备有源交流浪涌电流限制功能，可保护电源模块和后端设备免受浪涌冲击。

2. 保护功能

该系列电源模块提供了全面的保护功能，包括短路、过载、过压和过温保护。当出现短路或过载情况时，采用恒流限制保护方式，故障排除后可自动恢复；过压保护则是在达到设定的过压值时关闭输出电压，重新上电恢复；过温保护会在温度过高时关闭输出电压，温度下降后自动恢复。

3. 散热设计

对于不同的功率需求，采用了不同的散热方式。150W时可通过自由空气对流散热，而225W则采用强制空气对流散热，确保在高功率运行时也能保持良好的散热效果。

4. 高功率密度

其功率密度达到了4.7W/in³，在有限的空间内能够提供较高的功率输出，有助于设备的小型化设计。

5. 低外形设计

U型支架的低外形设计，高度仅为38mm，适合对空间要求较高的应用场景。

6. 长质保期

提供3年的质保期，体现了产品的可靠性和厂家对产品质量的信心。

二、详细规格参数

1. 输出参数

型号	DC电压	额定电流	电流范围	额定功率	纹波与噪声（最大）	输出电压调节范围
USP - 225 - 3.3	3.3V	40A	0 - 40A	132W	100mVp - p	2.97 - 3.6V
USP - 225 - 5	5V	40A	0 - 40A	200W	100mVp - p	- 5.5V
USP - 225 - 12	12V	18.7A	0 - 18.7A	224.4W	100mVp - p	10.8 - 13.2V
USP - 225 - 15	15V	15A	0 - 15A	225W	100mVp - p	13.5 - 16.5V
USP - 225 - 24	24V	9.4A	0 - 9.4A	225.6W	150mVp - p	21.6 - 26.4V
USP - 225 - 48	48V	4.7A	0 - 4.7A	225.6W	250mVp - p	43.2 - 52.8V

2. 电气性能参数

• 电压调整率：线路调整率和负载调整率均在±1.0% - ±2.0%之间，确保输出电压的稳定性。
• 建立时间和上升时间：在不同输入电压和满载情况下有明确的规定，如1200ms（115VAC满载）等。
• 保持时间：典型值为22ms（230VAC）。
• 输入电压范围：90 - 264VAC，127 - 370VDC，适应不同的电源环境。
• 功率因数：在230VAC时PF > 0.93，在115VAC时PF > 0.97。
• 输入交流电流和效率：不同输入电压下有不同的电流和效率值，如115VAC时效率可达72% - 86%，230VAC时效率也较为可观。
• 浪涌电流：典型值为15A/115VAC，35A/230VAC。
• 泄漏电流：<3.5mA/240VAC。

3. 环境参数

• 工作温度：- 20 - +65°C，需参考降额曲线。对于海拔高于2000m的情况，无风扇型号每1000m降额3.5°C，有风扇型号每1000m降额5°C。
• 工作湿度：20 - 90%RH，无冷凝。
• 存储温度和湿度：- 40 - +85°C，10 - 95%RH，无冷凝。
• 温度系数：±0.03%/°C（0 - 50°C）。
• 振动：10 - 500Hz，2G，10min/1周期，沿X、Y、Z轴各60min。

4. 安全与EMC参数

• 耐压：输入 - 输出为3KVAC，输入 - 地为2KVAC，输出 - 地为0.5KVAC。
• 绝缘电阻：输入 - 输出、输入 - 地、输出 - 地在500VDC、25°C、70%RH条件下为100MΩ。
• 安全标准：通过UL60950 - 1、TUV EN60950 - 1、EAC TP TC 004认证。
• EMC发射：符合EN55032（CISPR32）Class B、EN61000 - 3 - 2、 - 3、EAC TP TC 020标准。
• EMC抗扰度：符合EN61000 - 4 - 2、3、4、5、6、8、11，轻工业水平，标准A，EAC TP TC 020。
• 平均无故障工作时间（MTBF）：最小220K小时（MIL - HDBK - 217F，25°C）。

三、机械规格

1. 尺寸

产品尺寸为202101.538mm（长宽高），较为紧凑。

2. 重量和包装

单个产品重量0.85Kg，每箱装16个，整箱重量14.6Kg，体积0.76CUFT。

3. 连接器

• 交流输入连接器（CN1）：JST B3P - VH或等效型号。
• 直流输出连接器（CN2）：MOLEX 39 - 29 - 9206或等效型号。

四、电路结构与曲线

1. 框图

从框图中可以看到，该电源模块包括整流器、功率开关、PFC电路、过温保护（O.T.P.）、过流保护（O.C.P.）、过压保护（O.V.P.）、过载保护（O.L.P.）等部分，通过PWM电路进行控制，振荡频率为100KHz。

2. 降额曲线

降额曲线展示了不同环境温度和输入电压下，电源模块的负载能力变化情况。对于3.3V和5V型号，分别给出了自由空气对流和18CFM强制空气对流两种情况下的曲线，有助于工程师根据实际应用环境进行合理的功率设计。

总结

USP - 225系列电源模块以其丰富的特性、全面的保护功能、良好的电气性能和机械设计，为电子设备的电源设计提供了一个可靠的选择。在实际应用中，工程师可以根据具体的需求，结合其规格参数和曲线，进行合理的选型和设计。大家在使用过程中有没有遇到过类似电源模块的应用难题呢？欢迎在评论区分享交流。