前言

随着数据中心、AI 服务器供电架构向 48V 高压母线演进，高功率密度、高频 LLC 直流变压器成为供电链路的核心需求。传统硅基分立方案受器件损耗、寄生参数限制，难以兼顾小型化与转换效率，而氮化镓功率器件凭借零反向恢复、低开关损耗的优势，成为突破体积瓶颈的关键载体。

英诺赛科 INNDDD1K0A1 是一款开环全桥LLC直流变换器，支持36-60V直流输入电压，最大输出功率1kW。采用 1MHz 高频工作、磁集成平面变压器与 14 层 PCB 堆叠设计，是面向 48V 转 12V 大功率非隔离变换的标准化开发样板。

得益于英诺赛科SolidGaN ISG3201合封氮化镓芯片以及40V GaN HEMT INN040FQ015A的使用，整套电路的占板面积非常小，模块功率密度高达 2150W/in³，同时峰值效率更是达到惊人的98.0%。下面我们就来具体了解下。

英诺赛科 INNDDD1K0A1 参考设计外观

英诺赛科 INNDDD1K0A1 是一款紧凑型板载式 LLC DC‑DC 电源转换模块， 采用 14 层 PCB 板设计，得益于英诺赛科 ISG3201 合封半桥氮化镓器件的使用，整个板面显得十分简洁。

实测英诺赛科 INNDDD1K0A1 参考设计长度为39.49mm。

宽度为25.97mm。

厚度为7.09mm。

和1元硬币放在一起对比，小板的宽度与硬币直径相当，可见这款参考设计做得相当小。

模块拿在手上的大小直观感受。

另外测得重量为16.5g。

英诺赛科 INNDDD1K0A1 参考设计解析

英诺赛科 INNDDD1K0A1 参考设计正面设有主控芯片、半桥氮化镓功率芯片、驱动器以及同步整流管。

背面设有稳压芯片和另外四颗同步整流管。

主控芯片来自Microchip微芯，型号 dsPIC33CK32MP102，为高集成数字电源信号控制器，芯片内置高性能 16 位 DSC 数字信号处理器，集成 32KB 闪存，具备I2C、SPI、UART接口，支持 LLC DCX、功率因数校正与高频 DC‑DC 电源模块应用，采用 UQFN‑28 封装。

稳压芯片来自TI德州仪器，丝印 CD，实际型号 TPS7A0533，这是一款固定 3.3V 输出、200mA 的超低静态电流低压差线性稳压器，具备 1μA 典型静态电流、折返限流、欠压锁定、热关断及有源输出放电功能，采用 X2SON‑4 封装。

半桥氮化镓功率芯片采用英诺赛科 ISG3201，芯片内部封装两颗耐压 100V，导阻 3.2mΩ 的增强型氮化镓开关管以及 100V 半桥驱动器，省去了外部钳位电路，能够显著降低关联的寄生参数。

器件不仅导通电阻极低，同时具备60A连续电流能力，无反向恢复电荷。此外采用固化驱动形式，减少栅极和功率回路寄生电感，并简化功率路径设计。芯片还具有独立的高侧和低侧 PWM 信号输入，并支持 TTL 电平驱动，可由专用控制器或通用 MCU 进行驱动控制。

ISG3201 采用 5x6.5x1.12mm LGA 封装，适用于高频高功率密度降压转换器，半桥和全桥转换器，D类功放，LLC 转换器和功率模组应用，可用于 AI，服务器，通信，数据中心等应用场景。48V 工作电压也满足 USB PD 3.1 快充以及户外电源相关应用，通过集成的半桥器件，简化功率组件的开发设计。

另一颗 ISG3201 特写，本参考设计采用两颗搭建全桥原边功率回路。

磁集成平面变压器采用 PCB 平面绕组工艺，承担原副边电气隔离与 4:1 电压变比功能。方案利用变压器绕组漏感充当 LLC 拓扑的谐振电感，省去独立外置谐振电感，减少器件数量，是实现该参考设计超高功率密度的关键。

8颗同步整流管全部采用英诺赛科 INN040FQ015A，这是一颗耐压 40V，导阻 1.5mΩ 的增强型氮化镓晶体管，采用 FCQFN 5×4mm 倒装封装。器件采用多源极、多漏极大面积引脚布局，便于大电流通流与 PCB 导热，具备极低导通电阻、低栅极电荷、低开关损耗和零反向恢复电荷特点。

适用于高频 DC-DC 转换器、高功率密度 DC-DC 模块、低压同步整流、笔记本适配器、电池管理系统与工业供电设备。相比传统硅 MOS，可显著缩小器件占用面积、提升整机功率密度，并大幅降低高频工况下的系统开关与导通损耗。

英诺赛科 INN040FQ015A 资料信息。

氮化镓开关管驱动器来自uPI SEMI力智电子，丝印 WY，实际型号为uP1966E，这是一款85V 耐压双通道增强型 GaN FET 半桥栅极驱动器，支持数 MHz 工作频率，具备独立两路 PWM 输入、分离式栅极输出，采用 WLCSP‑12 封装。

另一颗力智电子 uP1966E 驱动器特写。

服务器电源网总结

最后附上英诺赛科 INNDDD1K0A1 参考设计的核心器件清单，方便大家查阅。

英诺赛科 INNDDD1K0A1 1kW LLC DCX 参考设计是一套高度集成化的全氮化镓高频电源方案。硬件层面采用 14 层 PCB 堆叠压缩走线寄生，搭配磁集成平面变压器复用漏感充当谐振电感，省去独立谐振电感，从磁件端缩减器件数量。

功率器件选型逻辑清晰，原边两颗 ISG3201 集成半桥 GaN 内置驱动电路，大幅简化外围功率电路，让 PCB 布局更简洁；副边 8 颗 INN040FQ015A 低压 GaN 分置 PCB 正反面并联扩流，依靠小型 FCQFN 封装进一步压缩占板面积。

整套全 GaN 方案配合微芯 dsPIC33CK32MP102 数字电源主控，力智 uP1966E 专用高频栅极驱动器，实现 1MHz 软开关工作，峰值效率可达 98%，实测尺寸计算功率密度约 2254W/in³，各项性能指标行业领先。

整套参考设计充分发挥了英诺赛科氮化镓方案低导通损耗、零反向恢复电荷、高频适配的核心优势，完整覆盖 48V 母线大功率非隔离变换需求，可直接作为 AI 服务器、通信电源、工业大功率 DC-DC 模块的开发蓝本，为高功率密度电源小型化设计提供成熟落地思路。