在中高功率AC/DC电源设计中，PFC功率因数校正与LLC谐振转换是影响整机转换效率、功率密度和温升表现的重要环节。采用碳化硅功率器件，可以利用其高耐压、低开关损耗和高频工作能力，优化电源功率级设计。

英嘉通半导体专注于第三代化合物半导体功率器件的研发，产品涵盖氮化镓功率器件、碳化硅MOSFET及碳化硅二极管等系列，可用于开关电源、高压DC/DC转换器、储能及工业电源等应用。

这次充电头网拿到一款采用英嘉通碳化硅功率器件的240W开关电源方案，支持90～264V AC宽电压输入，额定输出为24V/10A。该方案同样采用PFC+LLC架构，其中PFC升压级选用英嘉通IGC090R075C3L 750V碳化硅MOSFET，并搭配英嘉通碳化硅二极管完成升压整流；

LLC初级则采用两颗IGC190R075C3T 750V碳化硅MOSFET，组成半桥功率级，实现高频功率转换。在90V和264V交流输入条件下，转换效率分别达到92.7%和95.2%。

接下来充电头网将对这款750V碳化硅PFC+LLC电源方案做一个详细解析。

英嘉通 750V 碳化硅PFC+LLC电源方案

从外观看，这款电源采用长条形电路板，将交流输入、EMI滤波、PFC升压、LLC谐振转换以及次级同步整流等电路依次布置，输入与输出功率级分区明确。

从PCB正面来看，左侧为交流输入及EMI滤波区域，可以看到共模电感、安规电容、压敏电阻及NTC热敏电阻等元器件，主要用于抑制电磁干扰、浪涌防护及输入滤波。

往右为PFC升压电路，配置有大型黄色PFC升压电感，配合PCB背面的碳化硅MOSFET及碳化硅二极管，完成功率因数校正和升压转换。

PCB中部采用艾华AISHI高压电解电容，承担高压母线滤波和储能作用，为后级LLC电路提供直流输入。

PCB右侧为LLC谐振转换及次级整流滤波区域，配置有LLC谐振电感、谐振电容及黄色高频变压器。

PCB最右侧为输出滤波区域，配置有5颗35V 470μF固态电容及两颗蓝色电解电容，用于滤除整流后的电压纹波，改善直流输出稳定性。

PCB背面则集中布置了主要控制芯片和功率器件。其中，右侧的英嘉通IGC090R075C3L碳化硅MOSFET及IGC10065C4B碳化硅二极管用于PFC升压电路；

中部两颗英嘉通IGC190R075C3T碳化硅MOSFET组成LLC初级半桥功率级；左侧四颗同步整流MOSFET配合同步整流控制芯片，完成次级整流转换。

整套方案采用PFC+LLC两级功率转换架构，并在主要高压功率级使用英嘉通碳化硅器件，兼顾转换效率、高频开关性能及良好散热表现。

实测该方案长度约为196.73mm。

宽度约为57.01mm。

高度约为30.48mm。

将该方案拿在手上大小对比。

实测该方案重量约为278.6g。

英嘉通碳化硅MOSFET与二极管组成PFC升压电路

PFC电路中的功率开关需要承受高压母线电压，并在高频开关过程中完成电感储能与能量释放。器件的导通电阻、开关特性及散热能力，直接关系到PFC功率级的损耗和温升表现。

该方案在PFC功率级采用英嘉通IGC090R075C3L碳化硅MOSFET，旁边还配置了一颗英嘉通IGC10065C4B碳化硅二极管，两颗器件配合完成PFC升压转换。

英嘉通IGC090R075C3L是一款N沟道增强型碳化硅MOSFET，采用TOLL-8表面贴装封装，具备750V耐压能力，典型导通电阻为95mΩ，最高工作结温为175℃。

该器件具有低导通电阻、低寄生电容及高速开关等特点，能够兼顾高压工作条件下的导通损耗与开关损耗，适用于PFC升压、高压DC/DC转换等应用。

在这款电源方案中，IGC090R075C3L负责PFC升压电感的开关控制。其较低的导通电阻有助于减少电流通过时产生的损耗，较小的寄生电容和栅极电荷则有利于减轻驱动负担、降低高频开关损耗，改善PFC电路的转换效率和温升表现。

此外，IGC090R075C3L采用的TOLL-8封装还提供独立的Kelvin源极引脚，能够减小功率回路寄生电感对栅极驱动的影响，提高高速开关过程中的驱动稳定性。同时，器件可以通过封装散热焊盘及PCB铜箔进行热量传导，有利于改善功率器件的散热条件。

与其搭配的英嘉通IGC10065C4B碳化硅二极管则承担PFC升压整流功能，在开关管关断时，将升压电感释放的能量传输至高压母线。

两颗碳化硅器件配合使用，既能发挥MOSFET在高频开关及低导通损耗的优势，又能利用碳化硅二极管的整流特性减小开关过程中的损耗，兼顾PFC升压电路的转换效率和散热表现，为后级LLC谐振转换提供稳定的高压直流输入。

英嘉通IGC190R075C3T碳化硅MOSFET用于LLC半桥功率转换

完成PFC升压后，电源通过LLC谐振电路进行隔离式功率转换。LLC电路利用谐振网络实现高频能量传输，并能够在合适的工作条件下实现MOSFET零电压开通，减少开关损耗，提高功率转换效率。

这款方案在LLC初级半桥功率级采用两颗英嘉通IGC190R075C3T碳化硅MOSFET，组成半桥开关电路，配合谐振电感、谐振电容及高频变压器完成高频功率转换。

英嘉通IGC190R075C3T同样是一款N沟道增强型碳化硅MOSFET，采用TO-252表面贴装封装，具备750V耐压能力，典型导通电阻为190mΩ，最高工作结温为175℃。该器件具有高速开关、低寄生电容及较小栅极电荷等特点，适用于高频开关电源、高压DC/DC转换等应用。

IGC190R075C3T的典型总栅极电荷为16.5nC，较小的寄生电容和栅极电荷有利于减轻驱动负担，降低高频开关损耗。在这款方案中，两颗MOSFET作为LLC半桥上下管交替工作，配合谐振网络的软开关特性，减少功率转换过程中的损耗，同时为提高开关频率、减小磁性元件体积创造条件。

此外，器件采用TO-252封装，便于PCB表面贴装，并可利用电路板铜箔进行散热，兼顾高频功率转换与散热设计需求。

主控芯片、同步整流及输出滤波设计

在控制电路方面，这款方案采用必易微KPE2806T PFC控制器和KP2571SSG LLC谐振控制器，分别负责前后两级功率转换的控制。

其中，KPE2806T是一款支持直接驱动碳化硅MOSFET的准谐振PFC控制器，采用SOT23-6封装，配合英嘉通IGC090R075C3L碳化硅MOSFET完成功率因数校正和升压转换，有利于降低开关损耗，提高转换效率。

KP2571SSG则是一款LLC谐振控制器，采用SOP-16封装，配合两颗英嘉通IGC190R075C3T碳化硅MOSFET组成半桥功率级，通过调节开关频率控制功率转换，并利用LLC谐振电路的软开关特性降低开关损耗。

次级同步整流部分采用四颗宜源ET6660T的MOSFET，搭配旁边的恩智浦NXP TEA1995T双通道同步整流控制器。

恩智浦NXP TEA1995T能够控制同步整流MOSFET的导通与关断，减少整流过程中的功率损耗，改善电源的转换效率和温升表现。

输出滤波部分配置了5颗35V 470μF固态电容及两颗蓝色铝电解电容，主要用于抑制输出电压纹波，并在负载变化时提供储能缓冲，提升直流输出稳定性。

充电头网总结

英嘉通这款240W电源方案采用PFC+LLC架构，在前级PFC升压电路中使用英嘉通IGC090R075C3L碳化硅MOSFET，并搭配IGC10065C4B碳化硅二极管完成升压整流。

两颗器件分别发挥高频开关和低反向恢复损耗的优势，有利于降低PFC功率级的转换损耗。同时，IGC090R075C3L采用带有Kelvin源极引脚的TOLL封装，兼顾驱动稳定性和散热需求。

后级LLC谐振电路则采用两颗英嘉通IGC190R075C3T碳化硅MOSFET组成半桥功率级，利用器件较小的栅极电荷和寄生电容，配合LLC软开关特性减少高频转换损耗。