在當今電子設備日益普及的背景下，對于電源解決方案的需求也日益增長。特別是對于小家電等設備，一個高效、穩(wěn)定且成本低廉的電源方案至關重要。輝芒微電子（深圳）股份有限公司推出的FT8451H 5V500mA開關電源方案，正是為滿足這一需求而設計。本文將詳細解析該方案的設計特點、性能表現以及實際應用中的優(yōu)勢。

設計概述

FT8451H是一款高性能、高精度、低成本的非隔離PWM功率開關，適用于90-264Vac和20-400Vdc的輸入電壓范圍，能夠提供穩(wěn)定的5V/500mA輸出。該方案采用Buck結構，具有高效率、低靜態(tài)功耗和低紋波的特點，同時集成了多種保護功能，確保電源的可靠性和安全性。

電路設計特點及原理圖

    高效率與低靜態(tài)功耗：在90Vac和230Vac輸入下，效率均能達到65%，靜態(tài)功耗低于100mW（@230Vac），這使得該方案在各種輸入電壓下都能保持高效的能量轉換，同時減少能量損耗。

    簡潔的外圍電路：采用Buck結構，外圍元件數量少，降低了成本和設計復雜度。這不僅有助于減少PCB面積，還能提高生產效率和可靠性。

    快速啟動與優(yōu)越動態(tài)響應：內部集成高壓啟動功能，起機時間短（典型50ms），能夠快速響應負載變化，保持輸出電壓的穩(wěn)定。

    高可靠性封裝：采用SOP8封裝，內置700V高壓功率開關，提高了芯片的可靠性和抗干擾能力。

    全面的保護功能：具備欠壓鎖定、過壓、過溫、過流和輸出短路保護等功能，確保電源在各種異常情況下都能得到有效的保護。

PCB布局

1mm 的 PCB 厚度
單面板元件分布: PCB 頂面為插件;

性能測試與評估

    效率與電壓穩(wěn)定性：在不同輸入電壓下，FT8451H均能保持較高的效率和穩(wěn)定的輸出電壓。例如，在90Vac輸入時，滿載效率為65%，輸出電壓穩(wěn)定在5V左右；在230Vac輸入時，滿載效率同樣達到65%，輸出電壓也保持穩(wěn)定。

    動態(tài)響應：在負載快速變化的情況下，FT8451H能夠迅速調整輸出電壓，保持在設定范圍內。例如，在90Vac輸入下，負載從10%突變到90%時，輸出電壓的最小值為4.62V，最大值為5.18V；在264Vac輸入下，負載從10%突變到90%時，輸出電壓的最小值為4.62V，最大值為5.10V。

    溫度性能：在不同環(huán)境溫度下，關鍵器件的溫度表現良好。例如，在90Vac輸入、室溫條件下，IC的溫度為89℃，工字電感的溫度為65℃，續(xù)流二極管的溫度為89℃；在264Vac輸入、室溫條件下，IC的溫度為85℃，工字電感的溫度為72℃，續(xù)流二極管的溫度為92℃。

    電磁兼容性（EMI）：在120Vac和230Vac輸入下，傳導EMI和輻射EMI均符合相關標準，確保電源在實際應用中不會對周邊設備產生電磁干擾。

實際應用案例

FT8451H 5V500mA開關電源方案已成功應用于多種小家電輔助電源中。例如，在某款智能插座的設計中，該方案不僅提供了穩(wěn)定的5V/500mA輸出，還通過其高效的能量轉換和低靜態(tài)功耗，顯著降低了待機功耗，提高了產品的整體能效。同時，其全面的保護功能確保了電源在各種使用環(huán)境下的可靠性和安全性。

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結論

FT8451H 5V500mA開關電源方案憑借其高效率、低靜態(tài)功耗、簡潔的外圍電路、快速啟動與優(yōu)越動態(tài)響應以及全面的保護功能，成為小家電輔助電源的理想選擇。通過嚴格的設計和測試，該方案在性能和可靠性方面均表現出色，能夠滿足現代電子設備對電源的高標準要求。