在過去的十年中，新型服務器市場需求迅速增長，年復合增長率達到11%。這一增長勢頭主要受以下幾個因素的推動：個人文件數字化和企業辦公數字化的加速、全球健康危機期間居家辦公和新媒體平臺的普及，以及人工智能的興起和普及。在這種背景下，服務器開關電源的設計變得尤為關鍵，主要挑戰在于解決高熱耗散和降低維修成本的問題。為了應對這一挑戰，基于可控硅的解決方案應運而生，尤其是在開關電源的AC/DC部分的啟動功能方面。

在AC-DC功率轉換器的啟動過程中，大容量電容的直流充電會產生高于系統標稱穩態電流10倍的大電流，這種涌流會導致市電交流電源的電壓下降，影響其他設備的正常運行。為了保護電氣設備的安全和功率轉換器的可靠性，必須抑制涌流。可以采取多種解決方案，如使用繼電器并聯NTC或PTC熱敏電阻，或者使用SCR可控硅設計軟啟動的導通配置。

軟啟動拓撲允許設計人員在不使用機電元件和無源元件的情況下處理應用啟動階段的涌流電流，從而降低AC/DC整流部分的物料成本。通過使用MCU控制SCR的導通，設計人員可以輕松設置線路電流大小，改善啟動時間，并滿足標準要求。此外，SCR可控硅X1和X2正在取代下橋臂上的標準整流二極管，從而簡化了電路結構，提高了電源的可靠性和使用壽命。

數據中心SMPS設計人員面臨的主要難題是功率損耗。盡管散熱方法不斷改進，但限制轉換器分立功率器件的電能損耗仍然是關鍵。通過優化設計，使開關電源盡可能達到最高能效。在1500W電源裝置上測量了純SCR解決方案的能效，結果顯示與繼電器的能效相同。

設計者面臨的一個主要問題是如何設計整流橋中的SCR柵極電路，下面的柵極電路由分立器件組成，由MCU直接控制，并且不需要額外的隔離器件。在正弦波的正半周期，SCR可控硅X2是由Q1通過二極管D2導通。在涌流階段，MCU控制Q1三端雙向可控硅開關元件的相位角，控制X2 SCR的導通。在穩定狀態下，MCU控制Q1三端雙向可控硅全波段導通，X2可控硅導通。