芯干線推出的一款480W電源模塊，采用高效的PFC+LLC電源架構，輸出使用同步整流，其中兩顆XG6510B8氮化鎵開關管用于PFC升壓，兩顆XD6506F8碳化硅二極管用于PFC整流，兩顆XG6510B8組成LLC半橋。電源模塊輸出規(guī)格為48V10A，轉換效率達到96%，滿足大功率POE應用和USB PD3.1 240W快充應用。
這款電源模塊底部固定了一整面金屬散熱片，用于為貼片封裝的功率器件散熱。伴隨著封裝技術與半導體技術的進步，芯干線這款電源采用全貼片的功率器件設計，簡化了生產(chǎn)工藝。
另外一面可以看到PFC升壓電感和LLC變壓器，在變壓器的側面焊接一塊小板，用于電源的整機控制，PCB尾部四顆固態(tài)電容用于輸出濾波。
測得模塊長度為159.95mm。
寬度為50.22mm。
厚度為40.46mm。
拿在手上的大小直觀感受。
在對方案模塊尺寸有所了解后，下面來看看方案器件的具體信息。
電源模塊從左到右依次為輸入EMI電路，PFC升壓電感，高壓濾波電容和LLC變壓器，最右側垂直一排是輸出濾波固態(tài)電容。電源輸入輸出均采用插件連接，便于在設備中應用。
側面可以看到PFC升壓電感采用兩個磁環(huán)疊加繞制，PCBA底部采用三塊導熱墊進行散熱。
另外一面是電源控制小板和兩個整流橋，垂直焊接，小板上焊有光耦，用于輸出電壓反饋。
模塊背面是一整片散熱鋁板，通過螺絲固定在電路板背面。
擰開固定螺絲，拆下電源背面的散熱鋁板，三塊導熱墊分別對應PFC升壓電路，LLC開關管和同步整流電路。
電源背面從左至右依次是PFC升壓開關管，PFC升壓整流管，LLC半橋開關管和同步整流管。
這款480W電源模塊采用NXP恩智浦TEA2017二合一控制器進行PFC和LLC控制，輸出采用TEA2095進行LLC同步整流，初級側使用兩顆芯干線XG6510B8氮化鎵開關管用于PFC升壓，兩顆XG6510B8組成LLC半橋。
PFC升壓整流使用兩顆芯干線XD6506F8碳化硅二極管，在CCM模式下，有效降低整流二極管的反向恢復損耗。下面從輸入端開始了解電源各個器件的信息。
電源輸入端保險絲規(guī)格為10A 300V。
壓敏電阻型號為14D511，用于輸入過壓保護，連接在保險絲后面，并聯(lián)接入電路，在輸入電壓超過動作電壓時，壓敏電阻導通，保險絲熔斷切斷電路，從而起到保護作用。
第一級共模電感，使用絕緣線和漆包線繞制。
安規(guī)X2電容來自WQC威慶電子，容量為0.68μF。
第二顆共模電感使用漆包線繞制，兩個線圈之間有電木板絕緣。
電源使用兩顆GBU1506整流橋用于輸入整流，15A600V。整流橋為半橋接法，使用兩顆組成全橋均攤發(fā)熱。
用于抑制上電浪涌電流的NTC熱敏電阻，藍色繼電器用于在啟動后旁路掉NTC熱敏電阻，消除熱敏電阻串聯(lián)在電路中的功率損耗。
CL21X薄膜電容配合磁環(huán)電感進行濾波，為PFC電路供電，電容規(guī)格為1μF 450V。
磁環(huán)電感特寫，內部涂膠固定。
第二顆薄膜濾波電容。
PFC升壓電感采用兩個磁環(huán)疊加繞制，底部墊有塑料片絕緣。
這款480W電源模塊的初級控制器采用NXP恩智浦TEA2017，這是一顆集成了多模式PFC和數(shù)字配置的LLC二合一的控制器，通過將兩顆芯片整合在一起，可以同時輸出PFC和LLC驅動信號，無需傳統(tǒng)獨立的兩顆芯片。
恩智浦TEA2017AAT是一款數(shù)字化可配置LLC和PFC組合控制器，用于高效諧振電源。它包括LLC和PFC控制器功能。PFC經(jīng)配置可在DCM/QR、CCM固定頻率或支持所有操作模式的多模式下運行，優(yōu)化PFC效率。TEA2017AAT能夠構建一個完整的諧振電源，電源設計簡便，組件數(shù)量少。TEA2017AAT采用小型窄條SO16封裝
PFC升壓開關管使用兩顆芯干線氮化鎵開關管并聯(lián)，型號為XG6510B8，是一顆耐壓為650V的增強型氮化鎵開關管，導阻為100mΩ，具有低導通電阻和低輸入電容，無反向恢復損失，支持高頻運行。
芯干線XG6510B8采用DFN8*8封裝，可用于PD快充，開關電源，PC電源，電池快充，PFC功率因數(shù)校正，LED電源以及POE電源等。
PFC開關管電流檢測電阻，采用兩顆100mΩ和一顆75mΩ電阻并聯(lián)。
PFC升壓整流管使用兩顆芯干線碳化硅二極管并聯(lián)，型號為XD6506F8，是一顆耐壓650V的碳化硅二極管，在135℃下的工作電流為11A，具有零反向恢復電流，正溫度系數(shù)，易于并聯(lián)操作，支持高速開關，具有低開關損耗以及低散熱需求。
芯干線XD6506F8采用DFN8*8封裝，適用于開關電源，PFC功率因數(shù)校正，電機驅動，牽引逆變器和充電樁等。
兩顆PBMUR5JE超快恢復二極管并聯(lián)，用于在電源上電時為高壓電解電容充電，消除對PFC電路的沖擊。
兩顆高壓濾波電容來自豐賓，規(guī)格均為120μF 450V，用于將PFC輸出的脈動直流電濾波，為LLC級供電。
另一顆初級濾波電容規(guī)格同樣為120μF 450V。
LLC半橋兩顆開關管與PFC開關管同一型號，均為XG6510B8。
兩顆MURS160快恢復二極管與氮化鎵開關管并聯(lián)，起到續(xù)流作用，提高效率。
小板與諧振電容之間焊接為主控芯片供電的濾波電容，規(guī)格為50V 47μF。
綠色諧振電容特寫，來自JURCC捷威。
諧振電感上貼有標簽，標注線徑和圈數(shù)，電感量20μH。
LLC變壓器也貼有標簽。
輸出同步整流電路一覽，使用兩顆MOS管與同步整流控制器組成LLC同步整流電路。
同步整流管來自恒泰柯，型號為HGT041N15S，是一顆耐壓150V的NMOS，導阻3.8mΩ，采用TOLL封裝。
同步整流控制器采用NXP恩智浦 TEA2095，是一顆雙路同步整流控制器，內置兩個驅動器，可以同時驅動兩個同步整流管，并支持獨立工作。并采用自適應的柵極器，提高運行效率。
輸出固態(tài)電容來自豐賓，規(guī)格為330μF 63V，四顆并聯(lián)用于輸出濾波。
總結
這款480W氮化鎵電源功率密度約為1.5W/cm³，可以看到第三代半導體功率器件的應用，顯著降低了電源的散熱要求，并縮減了電源的體積。480W的電源尺寸僅與常規(guī)的筆記本電源尺寸相當，滿足POE交換機和USB PD3.1快充應用。
這款電源中在PFC升壓開關管和LLC開關管中使用芯干線氮化鎵開關管，型號為XG6510B8，PFC升壓整流管采用XD6506F8碳化硅二極管。新一代的半導體器件，有效降低損耗，提升轉換效率，改善大功率開關電源產(chǎn)品的使用體驗。
