92%满载效率,雷能 100W 1/16 砖电源模块方案解析
前言
随着数据中心、网络通信、工业控制设备持续向小型化、高密度集成方向迭代,48V 两级分布式供电架构成为行业主流方案。1/16 砖隔离 DC-DC 模块凭借极小占位面积、标准化引脚定义以及完善保护机制,十分适配板载多路低压供电、设备辅助供电这类中小功率供电场景。
SUPLET雷能 ABS20N48P5BHGA 为标准 1/16 砖隔离电源模块,支持 36~75V 超宽直流母线输入,稳定输出 5V/20A 大功率直流,官方标称满载效率可达 92%。
模块内置遥控启停、远端电压采样、输出微调功能,配套全套过压、过流、过热、短路保护电路,面向交换机、嵌入式工控板、服务器辅助供电、通信基站前端等空间受限设备开发。下面我们来看看这款电源模块的具体设计。
雷能 1/16 砖电源模块外观

雷能 ABS20N48P5BHGA 电源模块采用 1/16 砖工业标准尺寸设计,背面配套黑色铝合金散热基板,之间填充导热凝胶提升散热效果。

变压器上贴有电源模块铭牌
型号:ABS20N48P5BHGA
输入:36-75V ⎓ 3.4A MAX
输出:5V ⎓ 20A MAX

输入端三根实心插针镀金处理,优化大电流导通能力,同时提升焊点抗氧化性与长期使用可靠性。

输出端五根功率插针同样镀金处理。

实测电源模块长度为33.17mm。

宽度为22.97mm。

厚度为11.51mm。

另外测得电源模块重量约为25g。
雷能 1/16 砖电源模块方案解析

将黑色铝合金散热基板拆下,PCB板和金属板之间填充导热胶。

将模块清理干净,正面设有一颗主控芯片。

背面设有输入滤波电感、原边开关 MOS、副边同步整流管、隔离光耦、运放等器件。

输入滤波电感特写。

电源模块主控芯片来自TI德州仪器,丝印L5025A,型号LM5025A,是一颗具有P或N沟道钳位FET和0.5V CS阈值的90V有源钳位电压模式PWM控制器,具备可编程的欠压闭锁,支持可调节的双模式过电流保护,内置精确的5V参考电压输出,采用TSSOP16封装,适用于48V电信应用和42V汽车应用。

原边主开关管来自安森美,型号FDMS86200,NMOS管,耐压150V,导通电阻18mΩ,采用PQFN8封装。

钳位 MOS 管来自威世,型号 Si7115DN,PMOS 管,耐压 150V,导通电阻 0.295Ω,采用 PowerPAK 1212-8 封装。

隔离变压器特写。

光耦来自LITEON光宝,型号 LTV-217-B,晶体管输出型光电耦合器,隔离耐压 3750Vrms,电流传输比 80%~260%,采用 SOP4 封装。

运算放大器来自德州仪器,型号 LM2904DGKR,双路通用运算放大器,供电最高电压 26V,增益带宽积 700kHz,采用 VSSOP-8 封装。

同步整流管来自Infineon英飞凌,型号 IRFH8303,NMOS 管,耐压 30V,导通电阻 1.1mΩ,采用 PQFN5×6 封装。

另一颗来自威世,型号 SiR470DP,NMOS 管,耐压 40V,导通电阻 2.3mΩ,采用 PowerPAK SO‑8 封装。
服务器电源网总结

最后附上雷能 1/16 砖电源模块的核心器件清单,方便大家查阅。
雷能 ABS20N48P5BHGA 为标准 1/16 砖隔离 DC-DC 电源规格设计,整机尺寸 33.17×22.97×11.51mm,机身小巧能够有效节省 PCB 布局面积,适配单板多路电源排布、密闭式无风扇嵌入式设备的供电需求。
产品兼容 36~75V 全区间 48V 母线输入条件,满载输出规格为 5V20A、总功率 100W,官方满载效率指标 92%,依托拓扑优化与优质功率器件选型,在日常工作负载区间保持较高的能量转换效率。
电源模块采用德州仪器LM5025A有源钳位控制器,搭配使用安森美FDMS86200和威世Si7115DN开关管,并采用英飞凌IRFH8303和威世SiR470DP同步整流管。输出电压使用TI LM2904DGKR运放采样,通过光耦反馈调节。
产品基于有源钳位反激拓扑架构设计,对比传统反激电路可以降低开关器件电压应力,拓宽高效工作区间。副边使用通用运算搭建驱动线路,配合低导通内阻整流 MOS 削减导通损耗,实现 92% 满载效率的关键设计。整体物料通用性较强,便于量产阶段的物料管控与生产成本控制。
