芯干线推出的一款480W电源模块，采用高效的PFC+LLC电源架构，输出使用同步整流，其中两颗XG6510B8氮化镓开关管用于PFC升压，两颗XD6506F8碳化硅二极管用于PFC整流，两颗XG6510B8组成LLC半桥。电源模块输出规格为48V10A，转换效率达到96%，满足大功率POE应用和USB PD3.1 240W快充应用。

芯干线480W氮化镓电源方案外观

这款电源模块底部固定了一整面金属散热片，用于为贴片封装的功率器件散热。伴随着封装技术与半导体技术的进步，芯干线这款电源采用全贴片的功率器件设计，简化了生产工艺。

另外一面可以看到PFC升压电感和LLC变压器，在变压器的侧面焊接一块小板，用于电源的整机控制，PCB尾部四颗固态电容用于输出滤波。

测得模块长度为159.95mm。

宽度为50.22mm。

厚度为40.46mm。

拿在手上的大小直观感受。

芯干线480W氮化镓电源方案解析

在对方案模块尺寸有所了解后，下面来看看方案器件的具体信息。

电源模块从左到右依次为输入EMI电路，PFC升压电感，高压滤波电容和LLC变压器，最右侧垂直一排是输出滤波固态电容。电源输入输出均采用插件连接，便于在设备中应用。

侧面可以看到PFC升压电感采用两个磁环叠加绕制，PCBA底部采用三块导热垫进行散热。

另外一面是电源控制小板和两个整流桥，垂直焊接，小板上焊有光耦，用于输出电压反馈。

模块背面是一整片散热铝板，通过螺丝固定在电路板背面。

拧开固定螺丝，拆下电源背面的散热铝板，三块导热垫分别对应PFC升压电路，LLC开关管和同步整流电路。

电源背面从左至右依次是PFC升压开关管，PFC升压整流管，LLC半桥开关管和同步整流管。

这款480W电源模块采用NXP恩智浦TEA2017二合一控制器进行PFC和LLC控制，输出采用TEA2095进行LLC同步整流，初级侧使用两颗芯干线XG6510B8氮化镓开关管用于PFC升压，两颗XG6510B8组成LLC半桥。

PFC升压整流使用两颗芯干线XD6506F8碳化硅二极管，在CCM模式下，有效降低整流二极管的反向恢复损耗。下面从输入端开始了解电源各个器件的信息。

电源输入端保险丝规格为10A 300V。

压敏电阻型号为14D511，用于输入过压保护，连接在保险丝后面，并联接入电路，在输入电压超过动作电压时，压敏电阻导通，保险丝熔断切断电路，从而起到保护作用。

第一级共模电感，使用绝缘线和漆包线绕制。

安规X2电容来自WQC威庆电子，容量为0.68μF。

第二颗共模电感使用漆包线绕制，两个线圈之间有电木板绝缘。

电源使用两颗GBU1506整流桥用于输入整流，15A600V。整流桥为半桥接法，使用两颗组成全桥均摊发热。

用于抑制上电浪涌电流的NTC热敏电阻，蓝色继电器用于在启动后旁路掉NTC热敏电阻，消除热敏电阻串联在电路中的功率损耗。

CL21X薄膜电容配合磁环电感进行滤波，为PFC电路供电，电容规格为1μF 450V。

磁环电感特写，内部涂胶固定。

第二颗薄膜滤波电容。

PFC升压电感采用两个磁环叠加绕制，底部垫有塑料片绝缘。

这款480W电源模块的初级控制器采用NXP恩智浦TEA2017，这是一颗集成了多模式PFC和数字配置的LLC二合一的控制器，通过将两颗芯片整合在一起，可以同时输出PFC和LLC驱动信号，无需传统独立的两颗芯片。

恩智浦TEA2017AAT是一款数字化可配置LLC和PFC组合控制器，用于高效谐振电源。它包括LLC和PFC控制器功能。PFC经配置可在DCM/QR、CCM固定频率或支持所有操作模式的多模式下运行，优化PFC效率。TEA2017AAT能够构建一个完整的谐振电源，电源设计简便，组件数量少。TEA2017AAT采用小型窄条SO16封装

PFC升压开关管使用两颗芯干线氮化镓开关管并联，型号为XG6510B8，是一颗耐压为650V的增强型氮化镓开关管，导阻为100mΩ，具有低导通电阻和低输入电容，无反向恢复损失，支持高频运行。

芯干线XG6510B8采用DFN8*8封装，可用于PD快充，开关电源，PC电源，电池快充，PFC功率因数校正，LED电源以及POE电源等。

PFC开关管电流检测电阻，采用两颗100mΩ和一颗75mΩ电阻并联。

PFC升压整流管使用两颗芯干线碳化硅二极管并联，型号为XD6506F8，是一颗耐压650V的碳化硅二极管，在135℃下的工作电流为11A，具有零反向恢复电流，正温度系数，易于并联操作，支持高速开关，具有低开关损耗以及低散热需求。

芯干线XD6506F8采用DFN8*8封装，适用于开关电源，PFC功率因数校正，电机驱动，牵引逆变器和充电桩等。

两颗PBMUR5JE超快恢复二极管并联，用于在电源上电时为高压电解电容充电，消除对PFC电路的冲击。

两颗高压滤波电容来自丰宾，规格均为120μF 450V，用于将PFC输出的脉动直流电滤波，为LLC级供电。

另一颗初级滤波电容规格同样为120μF 450V。

LLC半桥两颗开关管与PFC开关管同一型号，均为XG6510B8。

两颗MURS160快恢复二极管与氮化镓开关管并联，起到续流作用，提高效率。

小板与谐振电容之间焊接为主控芯片供电的滤波电容，规格为50V 47μF。

绿色谐振电容特写，来自JURCC捷威。

谐振电感上贴有标签，标注线径和圈数，电感量20μH。

LLC变压器也贴有标签。

输出同步整流电路一览，使用两颗MOS管与同步整流控制器组成LLC同步整流电路。

同步整流管来自恒泰柯，型号为HGT041N15S，是一颗耐压150V的NMOS，导阻3.8mΩ，采用TOLL封装。

同步整流控制器采用NXP恩智浦 TEA2095，是一颗双路同步整流控制器，内置两个驱动器，可以同时驱动两个同步整流管，并支持独立工作。并采用自适应的栅极器，提高运行效率。

输出固态电容来自丰宾，规格为330μF 63V，四颗并联用于输出滤波。

总结

这款480W氮化镓电源功率密度约为1.5W/cm³，可以看到第三代半导体功率器件的应用，显著降低了电源的散热要求，并缩减了电源的体积。480W的电源尺寸仅与常规的笔记本电源尺寸相当，满足POE交换机和USB PD3.1快充应用。

这款电源中在PFC升压开关管和LLC开关管中使用芯干线氮化镓开关管，型号为XG6510B8，PFC升压整流管采用XD6506F8碳化硅二极管。新一代的半导体器件，有效降低损耗，提升转换效率，改善大功率开关电源产品的使用体验。