前言

高效、高功率密度的电源方案一直以来都是行业关注的焦点，氮化镓搭配多层板平面变压器在高频高功率密度方面具有极大优势。近期，充电头网拿到一款额定输出48V、峰值功率500W的交流模块电源。该电源采用PFC+LLC拓扑架构，并搭载致能蓝宝石氮化镓器件，支持90-264V宽幅输入，在230V输入条件下整机效率高达94%，低压90V输入效率同样保持92.5%的优异表现。模块设计采用14层高密度PCB工艺，结合双面板外围板结构，兼顾性能、体积与散热性能。下面充电头网为您带来这款电源方案的深度解析。

致能500W交流模块电源方案外观

这款交流模块电源采用模块化设计，分为外围大板和上方的核心模块。模块化设计便于工程师针对性二次开发调试。

电源背面非常简洁，焊点清晰。

该电源整体长度约为145.17mm。

该电源整体宽度约为61.23mm。

该电源整体厚度约为15.03mm，实际功率密度高达3.75W/cm³，功率密度达到新高。

该电源整体重量约为182.5g，整体非常小巧。

将核心模块小板拆下一览。

模块电源小板长度84.01mm。

模块电源小板宽度42.46mm。

模块电源小板厚度8.81mm。

模块电源小板重量78.4g。

简单看过电源外观，接下来我们将为您详细介绍其内部用料。

致能500W交流模块电源方案解析

去掉模块小板，底部大板元件布局整体呈现C字形，左侧交流输入端从上到下依次是Y电容、压敏电阻、磁环电感、整流桥、MLCC滤波电容、热敏电阻、保险丝、继电器以及另一个磁环电感；中上部有高压铝电解滤波电容以及可调电阻；最右侧设有低压固态滤波电容。

电源最左测为交流输入端，支持90-264V宽幅输入，无论是100~130V地区还是220~240V地区皆可轻松应对。

顶部压敏电阻来自TKS兴勤。

一颗盒装X2安规电容来自SHXCC深华星。

一颗磁环电感。

三各整流桥来自XCH旭昌辉，耐压1000V，整流电流25A，采用KBJ封装。

4颗MLCC电容，两两并联。

输入端保险丝来自旭程，这是一颗250V 10A的慢断型方形保险丝。

一颗热敏电阻，丝印47D-15。

继电器来自HF宏发，型号JZC-32F，动作时间8ms，外形尺寸18.4mm*10.2mm*15.3mm

一个磁环电感，外套热缩管绝缘。

两个高压铝电解电容来自ymin永铭，规格450V 100μF。

高压铝电解电容右侧有一个可调电阻，用于微调输出电压，可供客户调节。

最右侧五颗低压滤波电容来自Knscha科尼盛，规格63V 220μF。

顶部为直流输出接针。

看过底部大板后，我们再来看下核心小板模块电源的用料分布。

整个小板正面分别有一大一小两个平面变压器，PFC电感使用高磁通材质，LLC变压器采用磁集成变压器，大大减小磁芯占用空间。从右至左主要分布PFC开关管、PFC+LLC二合一控制器、LLC开关管、Y电容、光耦、同步整流控制器以及整流MOS。

PFC+LLC控制器来自恩智浦，型号为TEA2017，该芯片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。

PFC开关管来自致能，型号ZN65C1R035T，采用TOLL封装，导阻35mΩ。

致能这款氮化镓器件通过JEDEC认证，安全裕度宽，支持反向导通，栅极电荷低。该器件可在硬开关和软开关电路中均实现更高效率，有效提升系统效率以及功率密度，非常适合通信、工业、光伏逆变、伺服电机等诸多场景应用。

背面的PFC整流二级管来自美浦森，型号MSL06065G1，是一颗耐压650V的碳化硅二极管，采用DFN 8×8封装。

LLC开关管同样来自致能，型号为ZN65C1R070L，是一颗耐压650V，导阻70mΩ的氮化镓，采用DFN 8×8封装。

该器件的经过JEDEC认证，安全裕度宽，栅极电荷低，能够实现反向导通。该器件可在硬开关和软开关电路中实现更高效率，提高功率密度并有效减小系统尺寸和重量，进而降低整体系统成本，非常适合PD快充、通信电源、数据中心以及灯光照明等场景应用。

背面还有一颗同型号LLC开关管。

一颗特锐祥Y1电容。

光耦来自奥特，型号AT1019。

同步整流控制器来自安森美，型号为NCP4318，该器件是一款采用混合模式工作的同步整流控制器，专为LLC谐振电路设计。

同步整流MOS来自矽普，型号为SP015N09GHNK，耐压150V，导阻9.2mΩ。

另一个同步整流MOS型号相同。

充电头网总结

凭借蓝宝石衬底的高热导率、优异的晶格结构以及超薄衬底工艺，致能蓝宝石氮化镓器件在材料质量上显著优于硅基产品。在这款交流模块电源方案中，得益于致能蓝宝石高压氮化镓的加持，展现了出色的电性能和稳定性。

本次致能半导体推出的500W交流模块电源方案，在220V输入条件下效率高达94%，功率密度达到3.75W/cm³；并可在90-264V的宽输入范围内实现48V/500W的峰值功率输出；方案采用模块化设计，既为工程师提供了清晰的参考，又便于进行二次开发以契合不同产品需求。此外，该方案其应用场景广泛，非常适用于PD3.1多口桌充、ebike电源、人形机器人电源，以及通信与医疗电源等多元化领域。

充电头网了解到，广东致能半导体有限公司成立于2018年12月，公司总部位于深圳，在徐州、广州、上海等地设有研发基地和市场销售中心。公司致力于第三代半导体氮化镓功率器件的研发与产业化。公司自主创新的产品，涵盖从低压到高压的氮化镓功率器件，其设计及性能均达到或超越国际先进水平，具有创新性强、可靠性高、应用广泛的特点，在消费电子、电动汽车、照明驱动、储能电源等领域具有重要应用价值。