【安森美半导体】不间断电源（UPS）解决方案_电路方案

在数据中心、通信基站、轨道交通、智能制造等关键场景中，不间断电源（UPS）是保障负载持续供电的核心基础设施，其供电连续性与系统可靠性直接决定了关键业务的运行安全。本方案围绕工业能源基础设施 UPS 场景，基于安森美（onsemi）在碳化硅（SiC）、创新封装技术与电源模块领域的完整布局，为 UPS 系统设计提供硬件选型与落地应用支持。

一、UPS 方案介绍

UPS 系统位于交流输入与负载之间，在市电异常时通过电池无缝接管供电，保障负载不间断运行。根据供电方式与切换机制的不同，UPS 主要分为三种类型：

离线式（后备式）：市电正常时直接为负载供电，异常时切换至电池逆变供电，结构简单、成本经济，适用于对切换时间要求相对宽松的负载。
在线式（双变换式）：交流输入经整流、逆变后始终为负载提供纯净电源，电池并联在直流母线上，切换时间为零，供电质量最高，是数据中心等关键任务场景的首选。
在线互动式：在市电正常时通过调压环节对输入电压进行稳压处理，异常时切换至电池供电，兼顾效率与电压适应性。

无论采用哪种类型，UPS 系统的功率变换环节均面临提高功率密度、降低系统损耗、简化散热设计的共性挑战。安森美的碳化硅（SiC）器件与创新封装技术，为提高密度、减少系统损耗和简化散热提供了解决之道，从而提升各种关键任务 UPS 系统的整体系统可靠性。

不间断电源

二、核心功能与架构

结合 UPS 系统框图，其核心功能链路如下：

交流输入 → 不间断电源类型选择（离线式 / 在线式 / 在线互动式）→ 负载供电，同时电池与 UPS 系统双向连接，在市电正常时充电储能、异常时放电续电。

围绕这一链路，安森美将其系统专业技术融入一系列优化的电源模块，形成完整的器件布局：

全拓扑功率级覆盖：优化的电源模块支持所有关键功率级拓扑结构，可适配离线式、在线式与在线互动式三类 UPS 的功率变换需求。
功率分立器件配套：除电源模块外，提供完整的功率分立器件选型，满足不同功率等级与成本梯度的设计弹性。
隔离栅极驱动支持：提供量身定制的隔离栅极驱动器解决方案，保障功率器件安全、可靠、高效地开关驱动。

三、核心物料推荐与优势

1. SiC 功率器件（提升功率密度与效率的核心）

核心优势：碳化硅（SiC）器件凭借更低的开关损耗与导通损耗，帮助 UPS 系统提高功率密度、减少系统损耗，并简化散热设计。
方案价值：SiC 器件与创新封装技术的组合，是提升关键任务 UPS 系统整体系统可靠性的关键路径，尤其适配在线式 UPS 对高效率、高功率密度的严苛要求。

2. 优化电源模块（全拓扑功率级支撑）

核心优势：安森美的系统专业技术融入于一系列优化的电源模块，支持所有关键功率级拓扑结构。
方案价值：模块化设计缩短功率级开发周期，标准化封装降低设计风险，为三类 UPS 拓扑提供即用的功率级构建方案。

3. 功率分立器件（灵活选型空间）

核心优势：与电源模块形成互补，覆盖不同功率等级、不同成本敏感度的设计需求。
方案价值：在离线式与在线互动式等成本敏感型 UPS 中，分立器件方案提供更高的设计灵活性与成本优化空间。

4. 隔离栅极驱动器（可靠驱动的保障）

核心优势：量身定制的隔离栅极驱动器解决方案，适配 SiC 与功率器件的高频、高压驱动场景。
方案价值：隔离驱动保障高低压侧的安全隔离与信号完整性，是功率级长期稳定运行的基础支撑。

5. "基建级"可靠性框架（开发验证支撑）

核心优势：针对 UPS 系统的关键性，安森美制定了"基建级"的可靠性框架；其耐用的物理建模可提供反映实际运行情况的可预测仿真结果。
方案价值：可预测的仿真结果加快开发时间，帮助工程师在流片与装机前验证设计方案，降低关键任务 UPS 系统的开发风险与验证成本。

【安森美半导体】不间断电源（UPS）解决方案