交錯(cuò)PFC+LLC架構(gòu)打造，高斯寶3800W碳化硅電源模塊拆解

前言

本期拆解帶來(lái)的是高斯寶電氣P38GB01電源模塊，這款電源模塊采用金屬外殼，內(nèi)置風(fēng)扇散熱。電源模塊支持200-285V交流輸入，額定輸出功率為3800W。模塊具備兩路輸出，分別11-14VDC 3600W輸出和48VDC 200W輸出。

其中11-14VDC輸出采用螺絲接線端子，設(shè)有蓋板保護(hù)，48VDC輸出設(shè)有專用連接器。模塊內(nèi)部使用交錯(cuò)式PFC+LLC+同步整流架構(gòu)，并使用碳化硅二極管。下面充電頭網(wǎng)就帶來(lái)高斯寶電氣這款3800W電源的拆解，一起看看內(nèi)部的方案和用料。

高斯寶3800W碳化硅電源模塊外觀

高斯寶電氣3800W碳化硅電源模塊采用金屬外殼，機(jī)身粘貼信息標(biāo)簽。

電源機(jī)身標(biāo)簽特寫(xiě)

型號(hào)：P38GB01

輸入：（200-285）VAC 50/60Hz 20A Max

輸出1：（11-14）VDC 3600W

輸出2：48VDC 200W

機(jī)身背面設(shè)有固定螺絲柱。

電源側(cè)面設(shè)有電源開(kāi)關(guān)，連接器插座，散熱風(fēng)扇和電源輸入插座。

電源開(kāi)關(guān)下方設(shè)有48V連接器插座。

中間位置設(shè)有兩個(gè)散熱風(fēng)扇。

電源交流輸入端采用C20插座。

另一側(cè)設(shè)有大面積散熱孔。

殼體側(cè)面設(shè)有固定螺絲。

另一側(cè)設(shè)有蓋板。

拆下蓋板，內(nèi)部為直流輸出接線柱。

測(cè)得電源模塊機(jī)身長(zhǎng)度約為214mm。

電源模塊機(jī)身寬度約為300mm。

電源模塊機(jī)身厚度約為53mm。

測(cè)得電源模塊重量約為2400g。

高斯寶電氣3800W碳化硅電源模塊拆解

看完了高斯寶電氣這款碳化硅電源模塊的外觀展示，下面就進(jìn)行拆解，一起看看內(nèi)部的方案和用料。

首先擰下固定螺絲，拆開(kāi)電源模塊外殼，殼體內(nèi)部粘貼麥拉片絕緣。

模塊內(nèi)部設(shè)有PCBA模塊，通過(guò)螺絲固定。

電源輸入線通過(guò)導(dǎo)線焊接連接。

擰下固定螺絲，取出PCBA模塊。殼體內(nèi)部設(shè)有麥拉片絕緣，對(duì)應(yīng)PCBA模塊粘貼導(dǎo)熱墊散熱。

PCBA模塊輸入端元件打膠密封覆蓋。

直流輸出端設(shè)有銅排連接。

PCBA模塊正面一覽，左上角為交流輸入端，設(shè)有保險(xiǎn)絲，Y電容，安規(guī)X2電容，共模電感，繼電器和NTC熱敏電阻。下方為PFC控制器和運(yùn)放。左側(cè)散熱片為整流橋，PFC開(kāi)關(guān)管和PFC整流管散熱。

散熱片右側(cè)設(shè)有高壓濾波電容，下方設(shè)有薄膜濾波電容和PFC升壓電感。中間位置設(shè)有LLC開(kāi)關(guān)管，高壓濾波電容，LLC諧振電容和諧振電感。下方和右側(cè)設(shè)有LLC變壓器，同步整流管和輸出濾波電容。

右上方設(shè)有48V LLC變壓器，輔助電源變壓器和輸出濾波電容，并焊接兩塊控制小板。右下方設(shè)有低壓輸出連接銅排和接線柱。

PCBA模塊背面焊接驅(qū)動(dòng)器，反饋光耦，電流檢測(cè)電阻和電量計(jì)量芯片。

PCBA模塊輸入端設(shè)有保險(xiǎn)絲，Y電容，壓敏電阻，安規(guī)X2電容，共模電感，繼電器和NTC熱敏電阻。散熱片設(shè)有溫度開(kāi)關(guān)，用于過(guò)熱保護(hù)。

另一側(cè)設(shè)有散熱片，PFC升壓電感，LLC變壓器，同步整流管散熱片，導(dǎo)流銅排。

對(duì)側(cè)設(shè)有高壓濾波電容，散熱片，輸出濾波電容，變壓器和輸出連接器。

輸出端設(shè)有連接器，控制小板和濾波電容。

交流輸入端保險(xiǎn)絲外套熱縮管絕緣。

藍(lán)色Y電容料號(hào)F102M。

另外兩顆Y電容料號(hào)相同。

輸入端壓敏電阻來(lái)自君耀電子，規(guī)格為561KD10J，具備高浪涌能力，用于吸收過(guò)壓浪涌。

安規(guī)X2電容來(lái)自天泰。

規(guī)格為1μF。

共模電感采用漆包線繞制。

NTC熱敏電阻絲印8D-20。

另一顆熱敏電阻規(guī)格相同，兩顆串聯(lián)，用于抑制上電的浪涌電流。

繼電器來(lái)自宏發(fā)，型號(hào)HF32FV-16/12-HSTF，為超小型大功率繼電器，觸點(diǎn)容量為16A 250V，線圈電壓為12V，使用兩顆并聯(lián)。

電量計(jì)量芯片來(lái)自上海貝嶺，型號(hào)BL0942，是一顆內(nèi)置時(shí)鐘免校準(zhǔn)電能計(jì)量芯片，內(nèi)置電流和電壓采樣ADC，支持電流，電壓有效值，快速電流有效值，有功功率和波形輸出功能，通過(guò)UART/SPI接口輸出數(shù)據(jù)，采用SSOP10L封裝。

光寶LTV-1009光耦用于隔離通信。

整流橋來(lái)自揚(yáng)杰，型號(hào)GBJ3510，規(guī)格為1000V 35A，采用6KBJ封裝。

薄膜濾波電容來(lái)自億曼豐，規(guī)格為2.2μF450V。

另一顆濾波電容規(guī)格相同。

PFC升壓電感采用漆包線繞制，纏繞膠帶絕緣。

另一顆電感為同樣的設(shè)計(jì)。

PFC控制器來(lái)自德州儀器，型號(hào)UCC28070A，是一顆交錯(cuò)式連續(xù)導(dǎo)通模式PFC控制器，芯片支持10kHz-300kHz開(kāi)關(guān)頻率，最大占空比鉗位可編程，軟啟動(dòng)和峰值電流限制可編程，具備電源欠壓閉鎖保護(hù)，輸出過(guò)壓保護(hù)，環(huán)路開(kāi)環(huán)檢測(cè)，支持IGBT，SI和GaN器件使用，采用TSSOP20封裝。

供電濾波電容來(lái)自豐賓，規(guī)格為220μF25V。

PFC開(kāi)關(guān)管來(lái)自東微半導(dǎo)體，型號(hào)OSG60R074HSZF，NMOS，耐壓650V，導(dǎo)阻74mΩ，采用TO247封裝。

另一顆PFC開(kāi)關(guān)管型號(hào)相同。

PFC整流管來(lái)自三安半導(dǎo)體，型號(hào)SDS065J016C2，為碳化硅二極管，規(guī)格為650V 16A，采用TO-220-2L封裝。

整流橋來(lái)自揚(yáng)杰科技，型號(hào)GBU608，規(guī)格為800V 6A，采用GBU封裝。

電流互感器用于檢測(cè)開(kāi)關(guān)管電流。

共兩顆電流互感器對(duì)應(yīng)交錯(cuò)PFC。

運(yùn)放來(lái)自圣邦，型號(hào)SGM8273-2，為低噪聲，高精度，軌對(duì)軌輸入輸出雙運(yùn)放，支持3.3-36V供電電壓，采用SOIC-8封裝。

另一顆運(yùn)放型號(hào)相同。

高壓濾波電容來(lái)自豐賓，為UJ系列高可靠電容，規(guī)格為270μF500V。

另外兩顆濾波電容規(guī)格為330μF500V。

濾波電容來(lái)自艾華。

規(guī)格為25V470μF。

濾波電容來(lái)自豐賓，規(guī)格為220μF25V。

主路LLC控制器焊接在單獨(dú)的小板上。

小板背面設(shè)有通信芯片。

LLC控制器來(lái)自意法半導(dǎo)體，型號(hào)STM32F334R8T6，是一顆內(nèi)置DSP和FPU的主流混合信號(hào)ARM Cortex-M4 MCU，集成64KB FLASH和12K SRAM，并支持奇偶校驗(yàn)，CPU主頻為72MHz，內(nèi)置5Msps 12位ADC，內(nèi)置比較器，運(yùn)算放大器和高分辨率定時(shí)器，支持6通道PWM信號(hào)輸出，采用LQFP64封裝。

芯片外置時(shí)鐘晶振特寫(xiě)。

收發(fā)器來(lái)自邁凌，型號(hào)SP3485，是一顆3.3V低功耗半雙工RS-485收發(fā)器，支持10Mbps傳輸速率，采用SOIC8封裝。

降壓芯片來(lái)自芯源系統(tǒng)，絲印ATU，型號(hào)MP1652，是一顆4.2-18V輸入電壓，2A輸出電流的同步降壓轉(zhuǎn)換器，芯片內(nèi)部集成開(kāi)關(guān)管，具備快速負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)，開(kāi)關(guān)頻率680KHz，支持過(guò)電流保護(hù)和過(guò)熱關(guān)斷，采用SOT563封裝。

芯片外置10μH降壓電感。

LLC開(kāi)關(guān)管來(lái)自華微電子，型號(hào)JS60R080WUCR，采用TO-247封裝。

另外兩顆開(kāi)關(guān)管型號(hào)相同。

隔離光耦來(lái)自光寶，型號(hào)LTV-314，是一顆峰值輸出電流1A的隔離光耦，具備5000V隔離能力，采用SSOP6封裝。

另一面還設(shè)有兩顆同型號(hào)的隔離光耦。

諧振電感采用利茲線繞制，磁芯纏繞高溫膠帶絕緣。

在諧振電感下方設(shè)有諧振電容。

諧振電容來(lái)自華容，規(guī)格為0.15μF630V。

共計(jì)4顆諧振電容，兩顆并聯(lián)連接。

電流互感器采用絕緣線繞制，外套熱縮管絕緣。

另一顆電流互感器同樣外套熱縮管絕緣。

光寶 LTV-1009光耦用于反饋和功能控制。

藍(lán)色Y電容料號(hào)F102M。

變壓器初級(jí)采用利茲線繞制，次級(jí)采用銅片焊接，磁芯纏繞高溫膠帶絕緣。

同步整流管通過(guò)導(dǎo)熱墊和散熱片散熱，散熱片通過(guò)螺絲固定，每個(gè)變壓器對(duì)應(yīng)設(shè)有14顆同步整流管。

同步整流管來(lái)自安森美，絲印5C430L，型號(hào)NTMFS5C430NL，NMOS，耐壓40V，導(dǎo)阻1.4mΩ，采用DFN5封裝。

同步整流管驅(qū)動(dòng)器來(lái)自安森美，型號(hào)FAN3224T，內(nèi)置兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器，支持4A輸出電流，驅(qū)動(dòng)器具備獨(dú)立啟用引腳，具備欠壓閉鎖功能，采用SOIC-8封裝。

另一顆驅(qū)動(dòng)器型號(hào)相同。

變壓器兩側(cè)各設(shè)有2顆濾波電容，來(lái)自豐賓，為PT系列125℃耐高溫固態(tài)電容，規(guī)格為1000μF16V。

另一側(cè)兩顆濾波電容規(guī)格相同。

右側(cè)共設(shè)有22顆同規(guī)格的濾波電容。

兩顆濾波電解電容規(guī)格為2200μF16V。

藍(lán)色瓷片電容規(guī)格為0.001μF1KV。

輸出銅排上設(shè)有濾波磁環(huán)，通過(guò)膠水固定。

熱敏電阻固定在同步整流管散熱片上，用于檢測(cè)溫升。

48V輸出的LLC控制器焊接在獨(dú)立的小板上。

小板背面沒(méi)有元件。

LLC控制器來(lái)自安森美，型號(hào)NCP1399，是一款用于半橋諧振轉(zhuǎn)換器的高性能電流模式控制器，內(nèi)部集成600V柵極驅(qū)動(dòng)器，具備過(guò)載保護(hù)，過(guò)電流保護(hù)、過(guò)壓和過(guò)熱保護(hù)，采用SOIC-16封裝。

兩顆濾波電容來(lái)自豐賓，規(guī)格為220μF25V。

LLC開(kāi)關(guān)管來(lái)自華微電子，型號(hào)JCS12N65FT，NMOS，耐壓650V，導(dǎo)阻780mΩ，采用TO-220MF封裝。

另一顆開(kāi)關(guān)管型號(hào)相同。

48V LLC諧振電容來(lái)自華容，規(guī)格為0.068μF630V。

48V輸出變壓器特寫(xiě)，磁芯纏繞膠帶絕緣。

藍(lán)色Y電容料號(hào)F102M。

48V輸出整流管來(lái)自華微電子，型號(hào)HBR20150S，規(guī)格為20A 150V，采用TO-220封裝。

輸出濾波電容來(lái)自豐賓，規(guī)格為470μF63V。

另一顆濾波電容規(guī)格相同。

輸出濾波電感采用漆包線繞制。

輸出濾波電容規(guī)格為220μF63V。

輸出整流管來(lái)自華微電子，型號(hào)HBR3200，為肖特基勢(shì)壘二極管，規(guī)格為3A 200V，采用SMB封裝。

輸出端設(shè)有三顆濾波電容，規(guī)格均為2200μF16V。

濾波電感外套熱縮管絕緣。

濾波電感外套熱縮管絕緣。

穩(wěn)壓芯片來(lái)自長(zhǎng)晶電子，型號(hào)CJ7812，支持35V輸入電壓，輸出電壓為12V，輸出電流1.5A，采用TO-252-2L封裝。

濾波電容規(guī)格為220μF25V。

輔助電源芯片來(lái)自帕沃英蒂格盛，型號(hào)TNY288DG，芯片內(nèi)置725V耐壓開(kāi)關(guān)管，支持26W輸出功率，采用SO-8C封裝。

帕沃英蒂格盛 TNY288DG 資料信息。

輔助電源變壓器采用EE16磁芯。

LTV1009光耦用于輸出電壓反饋。

整流管采用華微電子 HBR3200。

濾波電容規(guī)格為25V470μF。

散熱風(fēng)扇來(lái)自華夏恒泰，型號(hào)DZ04028B12HG，規(guī)格為12V 0.8A。

全部拆解一覽，來(lái)張全家福。

充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)

最后附上高斯寶電氣3800W碳化硅電源模塊的核心器件清單，方便大家查閱。

高斯寶電氣這款電源模塊型號(hào)為P38GB01，支持200-285V交流輸入，額定輸出功率為3800W。模塊具備兩路直流輸出，分別為11-14VDC 3600W輸出和48V 200W輸出。電源模塊側(cè)面設(shè)有散熱風(fēng)扇，并設(shè)有接線端子和接線柱。

充電頭網(wǎng)通過(guò)拆解了解到，高斯寶電氣這款電源模塊內(nèi)部為交錯(cuò)式PFC+LLC+同步整流架構(gòu)，采用德州儀器UCC28070A PFC控制器搭配東微OSG60R074HSZF開(kāi)關(guān)管和三安SDS065J016C2碳化硅二極管，使用豐賓高壓電容濾波。

主路LLC通過(guò)意法STM32F334R8T6 MCU進(jìn)行控制，LLC開(kāi)關(guān)管采用華微電子JS60R080WUCR，搭配使用安森美NTMFS5C430NL同步整流管，使用豐賓固態(tài)電容濾波。48V輸出采用安森美NCP1399控制器，使用華微電子LCS12N65FT開(kāi)關(guān)管，HBR20150S肖特基二極管整流。

內(nèi)部輔助電源使用帕沃英蒂格盛TNY288DG，整流管采用華微電子HBR3200。電源內(nèi)部PCBA模塊正反面均涂有三防漆，元件之間打膠加固。開(kāi)關(guān)管散熱片設(shè)有溫度開(kāi)關(guān)和熱敏電阻，用于過(guò)熱保護(hù)功能，做工用料扎實(shí)可靠。