PFC+LLC架构设计，长城250W开关电源模块拆解

前言

本期拆解带来的是长城250W功率CPRS电源模块，这款电源模块用于网件M4300系列10G交换机供电，网件型号为APS250W。电源支持100-240V宽电压输入，输出电压为12V，输出电流20.0A，待机电源输出电压12V，输出电流1A，额定输出功率为250W。

电源模块输入端设有散热风扇，电源插座和指示灯，输出端设有金手指连接器。电源内部采用PFC+LLC架构，支持PMBus通信。下面充电头网就带来长城这款250W开关电源模块的拆解，一起看看内部的方案和用料。

长城250W开关电源模块外观

长城250W开关电源模块采用金属外壳，使用螺丝固定。

壳体正面粘贴标签，并设有接地弹片。

电源输入端粘贴标签，标注网件品牌和APS250W型号。

电源机身铭牌特写：

型号：GW-CRPS250

交流输入：100-240V~ 3.5-2A 60/50Hz

直流输出：+12V 20.8A +12VSB 1A

额定输出功率：250W

中国长城科技集团股份有限公司制造。

壳体背面也设有接地弹片。

壳体侧面设有固定螺丝。

调试窗口粘贴塑料片密封。

电源输入端设有提手，散热风扇，电源指示灯，品字插座和脱扣把手。

品字电源插座特写。

LED状态指示灯特写。

电源输出端外壳设有格栅通风，金手指小板通过PCB焊接转接。

电源输出端金手指特写。

使用游标卡尺测得电源模块长度约为199.3mm。

电源模块宽度约为73.4mm。

电源模块厚度约为38.9mm。

电源模块拿在手上的大小直观感受。

测得电源模块重量约为694g。

长城250W开关电源模块拆解

看完了长城这款开关电源模块的外观展示，下面就进行拆解，一起看看内部的方案和用料。

首先拧开固定螺丝，打开电源外壳。

接地弹片通过冲压固定。

PCBA模块包裹麦拉片绝缘。

揭开麦拉片，内部PCBA模块通过螺丝固定。

散热风扇和指示灯接线打胶固定，外套热缩管绝缘。

散热风扇通过插接件连接。

LED灯也通过插接件连接。

接地线通过螺丝固定。

输入插座焊接安规X2电容和蓝色Y电容。

安规X2电容规格为1μF。

蓝色Y电容来自嘉耐电子。

电源输入线穿过磁环抑制高频干扰。

使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为179.6mm。

PCBA模块宽度约为70.4mm。

PCBA模块厚度约为34.6mm。

共模电感和继电器以及高压滤波电容打胶加固。

输出侧滤波电容也打胶加固。

PCBA模块正面一览，左侧为输入端，设有保险丝，压敏电阻，气体放电管，共模电感，安规X2电容，热敏电阻。左侧上方设有整流桥，右侧散热片上设有PFC开关管，PFC整流管和LLC开关管，下方设有PFC升压电感，薄膜滤波电容和谐振电容，底部设有高压滤波电容。

散热片右侧设有驱动变压器，电流互感器和谐振电感。右侧小板焊接LLC变压器，同步整流管和输出滤波电容，变压器下方为待机电源芯片和待机电源变压器。

PCBA模块背面焊接PFC控制器，运放，LLC控制器，驱动器和MCU以及隔离光耦。

焊接将电源小板和元件拆分，继续进行拆解。

PCBA模块输入端设有保险丝，压敏电阻，Y电容，安规X2电容，共模电感和整流桥。

输入端保险丝规格为6.3A 250V。

PCBA模块侧面设有压敏电阻，保险丝，高压滤波电容和待机电源变压器。

与压敏电阻串联的保险丝规格为10A 250V。

压敏电阻来自风华高科，型号FNR-14K561，压敏电压560V，用于吸收过压浪涌。

保险丝规格相同。

压敏电阻规格相同。

与压敏电阻串联的气体放电管特写。

另一颗压敏电阻规格相同。

两颗蓝色Y电容来自嘉耐电子。

共模电感采用磁环绕制，底部设有电木板绝缘。

继电器来自松川，型号835-1A-B-C，触点容量为10A 250V，线圈电压为12V，用于短路热敏电阻。

10A保险丝用于过流保护。

NTC热敏电阻丝印SCK224。

安规X2电容规格为0.22μF。

另一颗共模电感为同样的设计。

共模电感两侧设有放电管。

安规X2电容规格为1μF。

PCBA模块侧面设有输出滤波电容，变压器，驱动变压器，LLC开关管，PFC整流管，PFC开关管和整流桥。

整流桥来自新电元，型号U15K80R，规格为800V 15A，采用D6K封装。

薄膜滤波电容来自日通工，为FPA系列，耐压450V，容量为0.68μF。

PFC控制器来自虹冠，型号CM6500，这是一颗EPA/90+ ZVS-Like PFC控制器，专为全负载和轻负载下的高效电源设计，采用SOP-14封装。

散热片正面设有PFC开关管，PFC整流管和LLC开关管。

背面设有另一颗LLC开关管。

PFC开关管来自罗姆，型号R6020ENX，NMOS，耐压600V，导阻196mΩ，采用TO-220FM封装。

PFC整流管来自意法半导体，型号STTH8R06D，为快恢复二极管，规格为600V 8A，采用TO-220AC封装。

PFC升压电感采用PQ2620磁芯，使用利兹线绕制。

PFC旁路二极管来自威世，丝印SM，型号S3M，规格1000V 3A，采用SMC封装。

50mΩ取样电阻用于检测PFC开关管电流。

运放来自德州仪器，型号LM258A，为行业标准双路运算放大器，支持-20-85℃工作温度，采用SOIC8封装。

高压滤波电容来自红宝石，规格为450V 270μF。

薄膜滤波电容规格为1μF450V。

MCU来自微芯科技，型号PIC16F1829，内置高性能RISC CPU，内置14KB FLASH和1KB RAM，支持1.8-5.5V工作电压，采用SSOP20封装。

电压比较器来自意法半导体，型号LM393，为双路低功耗电压比较器，采用SO8封装。

LLC控制器来自虹冠，型号CM6901，是一颗次级侧的LLC+同步整流控制器，用于LLC电源转换和次级同步整流驱动，通过低侧驱动器和隔离变压器来驱动LLC开关管，采用SOP16封装。

驱动器来自德州仪器，型号UCC27524，是一颗具有负输入电压能力的双通道5V高速低侧栅极驱动器，采用SOIC8封装。

驱动LLC开关管的隔离变压器特写。

LLC开关管来自罗姆，型号R6020ENX，与PFC开关管型号相同。

另一颗开关管型号相同。

检测开关管电流的互感器特写，缠绕胶带绝缘。

谐振电感特写。

谐振电容规格为1000V 0.1μF。

电源输出端设有待机电源变压器和LLC变压器，并设有滤波电容。

焊接拆下变压器小板，小板设有LLC变压器，同步整流管，滤波电容，下方设有待机电源芯片和待机电源变压器。

小板背面设有反馈光耦。

LLC变压器采用PQ2625磁芯。

同步整流管来自英飞凌，型号BSC018N04LS G，NMOSA，耐压40V，导阻1.8mΩ，采用TDSON-8封装。

另一颗同步整流管型号相同。

滤波电容来自贵弥功，为PSF系列导电性高分子固体铝电解电容器，105℃20000小时寿命，规格为470μF16V。

滤波电容来自红宝石，为ZLH系列长寿命电解电容，规格为16V1000μF。

输出VBUS开关管来自富鼎先进，型号AP1A003GMT，NMOS，耐压30V，导阻0.99mΩ，采用PMPAK5*6封装。

待机电源芯片来自三垦，型号STR-A6053M，芯片内置650V耐压开关管，内部集成启动电路和待机功能，具备丰富的保护功能，采用DIP8封装。

为待机电源芯片供电的滤波电容规格为50V22μF。

另一颗滤波电容规格为35V220μF。

检测初级电流的取样电阻特写。

变压器缠绕胶带绝缘。

反馈光耦来自威世，型号TCLT1009。

整流二极管特写。

滤波电容来自红宝石，为ZLH系列长寿命电解电容，规格为16V2200μF。

MCU来自恩智浦，型号LPC1114FBD48/302，芯片内置ARM Cortex M0内核，工作频率50MHz，内置32KB FLASH，8KB SRAM，采用LQFP48封装。

12.000MHz时钟晶振特写。

存储器来自微芯科技，丝印02D，型号AT24C02D，容量为256B，采用TSSOP8封装。

运放来自德州仪器，型号LM324，为4通道通用运算放大器，采用SOIC14封装。

电压比较器来自德州仪器，型号LM339，为四路差分输入比较器，采用SOIC14封装。

电压基准来自达尔，丝印AA，型号TL431A，输出电压2.495V，采用SOT25封装。

运放来自意法半导体，型号LM358，为低功耗双运放，采用SO8封装。

稳压芯片来自德州仪器，型号LM317LC，支持35V输入电压，输出电流为100mA，采用SOIC8封装。

威世TCLT1009光耦用于初次级之间MCU隔离通信。

稳压芯片来自意法半导体，型号LD1117S50TR，支持15V输入电压，输出电压为5V，输出电流800mA，采用SOT223封装。

三颗可调电阻特写。

散热风扇来自永立，型号MGT4012UB-W28，规格为12V 0.55A，中国制造。

全部拆解一览，来张全家福。

充电头网拆解总结

最后附上长城250W开关电源模块的核心物料清单，方便大家查阅。

长城250W开关电源模块型号为GW-CPRS250，电源支持100-240V宽电压输入，输出电压为12V，待机电压输出12V，总输出功率为250W。电源模块输入端设有散热风扇，品字插座和指示灯，输出端设有金手指供电。散热风扇从电源尾部吸入空气，从输入端吹出进行散热。

充电头网通过拆解了解到，长城250W开关电源采用PFC+LLC架构，PFC控制器和LLC控制器均来自虹冠电子，采用CM6500+CM6901芯片组合。PFC开关管和LLC开关管均为罗姆R6020ENX，PFC整流管采用意法半导体STTH8R06D。

待机电源芯片采用三垦STR-A6053M，内部使用红宝石和贵弥功日系电容滤波。电源内部使用恩智浦和微芯科技MCU进行参数采集，并使用光耦进行隔离通信。电源模块电感和电容打胶加固，整体做工用料扎实可靠。