门禁专用开关电源
摘要：本文为凌讯微电子电源专题文章，详解门禁专用开关电源（AC-DC 隔离反激 12V 门禁供电电源）反激拓扑、闭环稳压与延时继电器电锁控制架构，以5A/60W金属壁挂机箱方案为例，面向小区单元门禁、办公室门禁、车间通道闸机、商铺仓库、酒店客房及安防配套设备等场景，提供SJ超结MOS、SiC MOS、SBD/FRD、低压同步整流LV MOS器件选型清单，为门禁系统供电电源方案设计、器件选型提供参考。
一、产品定义
产品概述：门禁电源属于小功率隔离型反激开关电源，输入220V交流电，输出直流12V电压，专门为门禁控制系统供电。电源自带延时继电器控制输出端口，可驱动电磁锁、电插锁；同时给门禁控制器、读卡器、门铃、开门按钮供电。具备过压、过流、短路保护，部分型号内置蓄电池充电回路，断电后备用电池供电，保证门禁系统不断电运行。一般采用金属机箱外壳，壁挂安装，自然散热。
基础电气规格（5A门禁电源示例）
- 输入电压：AC 180‑264V 50Hz
- 额定输出功率：60W
- 主输出电压：DC 12V
- 额定输出电流：5A
- 锁延时可调：0‑15秒
- 电池充电输出：DC 13.8V（铅酸蓄电池）
- 功率因数：≥0.85
- 冷却方式：自然风冷
- 保护功能：OVP过压、OCP过流、SCP短路、防反接保护
- 外壳结构：金属壁挂机箱，接线端子输出
- 工作温度：‑5℃ ~ +45℃
二、门禁反激电源系统拓扑原理图（隔离反激Flyback）
拓扑工作原理：220V交流电进入EMI滤波电路，抑制电网干扰；交流电经过全桥整流、高压滤波得到直流母线电压。反激PWM控制器驱动功率MOS高频开关，能量间断式储存在高频隔离变压器；变压器副边感应电压经过二极管整流、电容滤波输出稳定12V直流电压。输出电压由TL431基准+光耦隔离采样反馈，形成闭环稳压。电源分出两路输出：一路给门禁控制器、读卡器供电；另一路经过延时继电器控制电锁，可调节开锁延时。带电池版本增加充电管理电路，市电正常时给铅酸蓄电池浮充；断电时蓄电池自动切换供电，保障门禁继续工作。故障发生时电源进入保护锁死状态。
三、应用场景分类
1、小区单元门禁系统
- 楼宇对讲、单元门电插锁、电磁锁供电。
2、公司办公室门禁
- 指纹门禁、刷卡门禁、人脸门禁一体机电源。
3、工厂车间通道门禁
- 速通门、三辊闸、通道闸机控制电源。
4、商铺、仓库防盗门禁
- 单门磁力锁、门禁控制器后备供电。
5、酒店客房门禁系统
- 楼层公共门禁控制，备用电池防断电锁门。
6、安防配套小设备供电
- 门铃、开门按钮、门磁信号设备供电。
四、功率器件选型推荐表
下表为5A/60W门禁电源推荐功率器件：高压SJ超结MOS、SiC MOSFET、SBD肖特基、FRD快恢复二极管、低压同步整流LV MOS，适配12V门禁电锁与控制器供电方案选型。
| 应用位置 | 类型 | 型号 | 规格 | 封装 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 前级开关 | SJ MOS | LC65R040B | 35mR/650V | TO247 | 主开关管 |
| 前级开关 | SJ MOS | LC60R130F | 130mR/650V | TO220F | 主开关管 |
| 前级开关 | SJ MOS | LC65R600F | 520mR/650V | TO220F | 主开关管 |
| 前级开关 | SJ MOS | LC65R600D | 520mR/650V | TO252 | 主开关管 |
| 前级开关 | HV MOS | CS10N65A2 | 460mR/650V | TO220F | 主开关管 |
| 前级开关 | HV MOS | CS30N65A6 | 255mR/650V | TO247 | 主开关管 |
| 前级开关 | SiC MOS | LSC380M65D | 360mR/650V | TO252 | 主开关管 |
| 前级开关 | SiC MOS | LSC040M65B | 35mR/650V | TO247 | 主开关管 |
| 次级整流 | SBD | MBR1045CS | 10A/45V | TO252 | 同步整流管 |
| 次级整流 | FRD | MUR1220CS | 12A/200V | TO252 | 同步整流管 |
| 次级整流 | LV MOS | LG120N085AG | 4.2mR/120V | PDFN5*6 | 同步整流管 |
| 次级整流 | LV MOS | LG50N15AD | 15.6mR/150V | TO252 | 同步整流管 |
| 光耦 | 光耦 | EL1018 | C 档 | SOP-4 | 反馈光耦 |
| 前级整流 | 整流桥 | DBS210 | 2A/1KV | DBS | 整流桥 |
| 前级整流 | 整流桥 | KBP610 | 6A/1000V | KBP | 整流桥 |
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五、常见FAQ
Q1：门禁电源为什么需要蓄电池后备供电？
A：门禁系统断电可能导致门锁异常、通道卡死，内置铅酸电池充电回路在市电中断时自动切换供电，保证门禁控制器与电锁持续工作。
Q2：门禁电源的延时继电器作用是什么？
A：用于控制电锁的断电时间（0‑15秒可调），刷卡/指纹验证后给门锁一段开锁延时，适配不同门型与消防联动需求。
Q3：12V 门禁电源次级整流选肖特基还是同步整流 MOS？
A：成本优先选 SBD 肖特基；追求更高效率、更低发热，选用 LV 低压 MOS 做同步整流，适配电锁长期通电场景。
本文为凌讯微电子【电源类】专题技术文章。如需了解大功率电源方案，可浏览网站LLC谐振开关电源、USB-PD快充适配器选型指南，也可查看【电机类】、【电池类(BMS)】栏目其他选型资料。
来源：广东凌讯微电子
编辑：技术部