在电动车辆、工业控制系统和LED照明等领域中，高效、稳定且隔离的DC-DC电源转换方案是确保系统安全与性能的关键。CXAC85256高效隔离DC-DC电源方案，以其双管正激同步整流拓扑、宽输入电压范围和高达94.45%的转换效率，成为中高功率电源设计的理想选择。本文将全面解析该方案的技术特点、工作原理、关键元器件选型及典型应用，为工程师提供深入的技术参考。
一、方案概述与核心特性
CXAC85256电源方案采用双层PCB设计（尺寸90mm × 55mm × 27mm），输入电压范围为50V至85V，输出为13.8V/15A，具备短路保护、过温保护等多重安全机制。其最高效率可达94.45%，在宽输入电压范围内均能保持高效稳定运行，适用于严苛的工业环境。
该方案的核心优势在于其隔离型设计，能有效隔离输入与输出，提升系统安全性，尤其适用于电动车辆、工业电源和LED驱动等对电气隔离有要求的场合。
基于本方案的参考电源模块图片
二、应用领域
2.1.电动三轮车/四轮车：提供稳定的辅助电源或充电管理；
2.2.工业电源系统：为PLC、控制器、传感器等供电；
2.3.LED照明驱动：高效、稳定的LED电源解决方案；
2.4.通信设备：基站电源、网络设备隔离供电；
2.5.储能系统：电池管理系统（BMS）中的隔离转换模块。
三、效率性能分析
该方案在50V至85V输入电压范围内均能保持高效率运行。效率曲线显示，在不同输入电压下，系统效率均维持在90%以上，峰值效率达94.45%，表现出优异的能源转换能力，有助于降低系统热耗和能源浪费。
四、双管正激同步整流拓扑原理
CXAC85256采用双管正激同步整流拓扑结构。工作时，开关管Q1和Q2同时导通，能量通过变压器传递至输出侧；关断时，变压器能量通过续流二极管D1和D2回馈至输入侧，实现磁芯复位。同步整流技术进一步降低了导通损耗，提升了整体效率。
本方案的拓扑为双管正激同步整流结构，如图 5-1 所示。开关管 Q1 和 Q2 同时导通，能量通过变压器
传输到输出侧，经整流输出给负载；开关管 Q1 和 Q2 同时关断，变压器上的能量通过续流二极管 D1 和 D2
回馈到输入端，变压器磁芯复位。
五、系统启动与输出调节
系统启动时，VCC引脚通过外部电阻对电容充电，达到16V后芯片开始工作，振荡器、PWM模块和
反馈电路依次启动。输出电压通过分压电阻设置，基准电压为2.5V。例如，设置R37=9.1kΩ、R47=2kΩ
时可得到13.875V输出。
输出电流限制通过外部采样电阻RS8设定，峰值电流与RS8阻值成反比。例如，RS8=5mΩ时可实现
约20A的限流保护。
输入电源通过外部 R4 电阻对CXAC85256 的VCC引脚（13 脚）的外接电容开始充电，
此时CXAC85256芯片将在低静态电流工作模式大概消耗 200uA 的工作电流，内部仅 UVLO
电路在工作，其他振荡器及 PWM 模块都处于关闭状态，输出电压为零，当 VCC 引脚上的电
容电压充电到 16V 以上时，芯片开始正常工作，开启振荡器、PWM 模块及反馈处理电路，
输出电压稳压输出，同时通过输出电感上的辅助绕组到 VCC 引脚提供 VCC 工作电源，
启动过程结束。
5.2.输出电压调节
输出电压同过两个分压电阻到CXLB73136 的 VCTRL 引脚（7 脚）上，而内部误差放大器
基准电压为 2.5V。则输出电压 Vout=（1+R37/R47）*2.5V，如需设置输出电压到 13.8V，可
设定 R37 为 9.1KΩ，R47 为 2KΩ，输出电压 Vout=（1+9.1/2）*2.5V=13.875V。
5.3.限流设定
输出峰值电流限流大小可通过外部采样 R58 电阻到 CXLB73136 的 Iictr 引脚（6 脚）上，
而内部误差放大器基准电压为 140mV。峰值电流与该采样电阻的关系式是 I=140mV/R58。如
需设置输出峰值电流限流大小为20A，可设定 R58 为 5mΩ，R33 为 1KΩ，R32 为 150KΩ，输
出电压 I={140mV-5.1V*1K/(1K+150K)}/5mΩ≈21A。
六、短路保护机制
输出短路时，VCC电压下降，当低于8V时芯片关闭PWM输出，进入保护状态。若短路持续，系统
将间歇性尝试重启，直至故障解除，有效防止设备损坏。
当输出短路时，CXAC85256 的 VCC 电压将会失电由于输出电感上的辅助绕组不再为 VCC
引脚提供电源。CXAC85256 芯片的静态工作电流很快泄放掉 VCC 引脚上电容的电压，当 VCC
引脚的电压低于 8 V 时，CXAC85256芯片将彻底关闭 PWM 输出，同时输入电源通过外部启动
电阻重新对 VCC 引脚的电容开始充电，当 VCC 引脚的电压高于 16V，芯片重新开启 PWM，如
果输出一直处于短路状态，芯片将间隙去开启功率管，此时 CXAC85256芯片将处于限流和短路
保护模式。
七、关键元器件选型建议
7.1.输入/输出电容：选择低ESR、高频特性好的电解电容，以提升效率并抑制纹波。
C4、C5 为输出电容，C1 、C3 为输入电容，这 4 个电容特性对整机的转换效率有明显影响，
所以要选择高频低内阻的电容，以提高效率。
7.2.开关MOS管：应选用导通电阻小、结电容低的MOS管，以降低开关损耗和噪声。
Q1、Q2、Q3、Q4 这 4 个 MOS 管特性对整机的转换效率有明显影响，所以要选择导通
内阻小，以及结电容（Ciss、Coss、Crss）小的 MOS 管。
在调试时，注意 MOS 管的开关毛刺尖峰，如果尖峰过大，可以将 MOS 管门级电阻改大。
7.3.变压器：采用PQ3220磁芯，初/次级绕组需满足耐压>2.5kV，漏感<1μH，确保能量高效传输与隔离安全。
7.4. 输出电感：选用铁硅铝磁环电感，主电感量50μH，线径1.6mm，辅助绕组采用三层绝缘线，确保可靠性。
选用直径为 23mm 的铁硅铝磁环电感。主电感量为 50uH，线径 1.6mm。NVcc 为前级辅助
电源绕组，N12V 为后级辅助电源绕组，两路辅助绕制线径为 0.35mm 的三层绝缘线。
八、PCB设计与BOM清单
该方案PCB布局合理，Top与Bottom层走线清晰，功率路径短，EMI性能优良。BOM表中列出了
所有关键元器件，包括CXAC85256主控芯片、AP130N100D MOS管、PQ3220变压器等，均为常见
封装，便于采购与生产。
8.1.元器件位图
8.2.PCB 走线图
8.3.方案板元器件列BOM 表
九、方案原理图及工作原理描述
十、总结
CXAC85256高效隔离DC-DC电源方案凭借其双管正激同步整流拓扑、高效率和多重保护功能，在电动车辆、工业电源和LED驱动等领域表现出色。其宽输入电压范围、稳定的输出性能和良好的隔离特性，使其成为中高功率隔离电源设计的优选方案。
