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开关电源方案。该方案采用 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。

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 470 μ F 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。

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 95m Ω，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。

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 190m Ω，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。

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 470 μ F 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。

英嘉通这款电源方案采用 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。