Нашият нов продукт-300W GaN захранване

СТАРУЕЛе високотехнологично предприятие, специализирано взахранванепроизводство, ангажирано с научноизследователска и развойна дейност и производство на различни усъвършенствани захранващи продукти, включително POE захранвания, комуникационни захранвания, инвертори за съхранение на енергия, захранващи адаптери, индустриални контролни захранвания и т.н., за да отговори на нуждите на различни области. Анализът на решението на този проблем предоставя 300W 48V GaN захранващ модул.

Моделът на този захранващ модул е ​​R0168, поддържащ входно напрежение 100~264Vac, с изход 48V 6.25A и изходна мощност 300W. Може да работи в температурен диапазон на околната среда от -10~55 ℃. Захранването има модулен дизайн, с конектори, осигурени както на входните, така и на изходните клеми. Следва анализ на решението на този 300W GaN захранващ модул, за да разгледате неговия вътрешен дизайн и материали.

Външен вид на STARWELL 300W GaN захранване 

Модул

Захранващият модул STARWELL 300W GaN използва корпус от алуминиева сплав. Предната част на PCBA модула е снабдена с радиатор от алуминиева сплав, с издълбани зони, съответстващи на филтърните кондензатори за високо напрежение и PFC усилващ индуктор за намаляване на дебелината.

Гърбът на захранващия модул е ​​корпус от алуминиева сплав.

Модел: B0168

Вход: 100-240V~ 50/60Hz 5.0A Макс

Изход: 48V 6.25A

Изходните проводници са свързани чрез запояване, с термосвиваема тръба, поставена върху спойките за изолация.

Едър план на изходния конектор: червеният проводник е положителният полюс, а ръкавът е маркиран за 48V изход.

Дължината на захранващия модул, измерена с дебеломер, е приблизително 127,1 мм.

Ширината на захранващия модул е ​​приблизително 76,4 mm.

Дебелината на захранващия модул е ​​приблизително 40,4 мм.

Интуитивно възприемане на размера на захранващия модул, държан в ръка. Благодарение на използването на GaN захранващи устройства, плътността на мощността е значително подобрена и обемът на изходната мощност от 300 W е значително намален, спестявайки място.

Измереното тегло на захранващия модул е ​​приблизително 441g.

Анализ на STARWELL 300W GaN захранване

Модул

PCBA модулът е фиксиран към радиатора с винтове.

Изолационните силиконови листове се залепват на позиции, съответстващи на радиатора, когато PCBA модулът се извади.

Отстрани на PCBA модула е осигурен изолационен Mylar лист.

Изолационният Mylar лист се отстранява, с дупки, изрязани на позиции, съответстващи на захранващите устройства, и се предоставят термични подложки за провеждане на топлина.

Три термични подложки съответстват съответно на PFC превключвателя, LLC превключвателя и синхронния токоизправител.

Радиатор от алуминиева сплав също е покрит върху PCBA модула, а захранващите устройства са фиксирани с винтове.

Радиаторът, покрит върху PCBA модула, се отстранява чрез разпояване.

Токоизправителният мост, PFC токоизправителният диод и термичният превключвател са фиксирани върху радиатора.

Преглед на предната част на PCBA модула: лявата страна е оборудвана с входно гнездо за захранване, предпазител, Y кондензатор, варистор, индуктор с общ режим и предпазен кондензатор X2. Средната позиция е оборудвана с PFC усилващ индуктор и филтърен кондензатор за високо напрежение. Дясната страна е оборудвана с LLC резонансен кондензатор, резонансен индуктор, трансформатор, филтърен кондензатор и филтърен индуктор.

На гърба на PCBA модула има 2-в-1 PFC+LLC контролер. Превключвателят PFC се намира в долния ляв ъгъл, превключвателят LLC е над главния контролен чип, оптронът за обратна връзка е отдясно, а контролерът на синхронния токоизправител и два синхронни токоизправителя са отдолу. Цялата дъска е покрита с конформно покритие за защита.

AC входният терминал е свързан с конектор.

Основният контролен чип на захранването приема Mornsun Semiconductor HR1211, многорежимен PFC и токов режим LLC 2-в-1 контролер. Той интегрира функции, които изискват 2-3 чипа в традиционните решения, в един чип. PFC контролерът поддържа режими на работа CCM и DCM.

HR1211 приема цифрово ядро ​​за управление, поддържа стартиране при високо напрежение и интелигентно разреждане на X кондензатор. PFC степента поддържа максимална работна честота от 250KHz. Сцената LLC има вграден 600V полумостов драйвер с интегриран диод за стартиране, работещ на честота до 500KHz. Той поддържа цялостни защитни функции и е опакован в SOIC-20.

PFC усилващият индуктор е навит с магнитен пръстен, а в долната част е осигурен бакелитов лист за изолация.

Два резистора 70 mΩ са свързани паралелно, за да открият тока на превключвателя.

PFC изправителният диод е свързан последователно с магнитно зърно.

NTC термисторът е маркиран с 2.5D-11, използван за потискане на зарядния ток на високоволтовия електролитен кондензатор.

Керамичните кондензатори са свързани паралелно с електролитни кондензатори със спецификация 0,01μF 1KV.

Превключвателят LLC е от ZenerTech, модел ZN65C1R200L, GaN превключвател с Cascode структура с издържано напрежение от 700 V и преходно издържано напрежение от 800 V, съпротивление при включено състояние от 200 mΩ, поддръжка на напрежението на задвижване на вратата от 20 V. Отличава се с нисък заряд на гейта, което ефективно опростява задвижващата верига. Подходящ за бързи зарядни устройства, комуникационни захранвания, центрове за данни и осветителни приложения, опакован в DFN8*8.

Резонансният кондензатор е от серия MMKP82, със спецификация 0.047μF 630V.

Резонансният индуктор използва магнитна сърцевина PQ2020 и е навит с литцов проводник.

Трансформаторът използва магнитна сърцевина PQ3525, маркирана с модел на захранване R0168.

Контролерът за синхронен токоизправител е от MPS, модел MP6924A, контролер за синхронен токоизправител на LLC с по-силни функции против смущения и бързо изключване, съвместим с режимите CCM/DCM. MP6924A интегрира два синхронни токоизправителни контролера за приложения за коригиране на двете вторични намотки на LLC, подходящи за приложения за синхронно коригиране на преобразуватели на LLC, опаковани в SOIC-8.

Керамичен кондензатор е свързан между изходния извод и земята със спецификация 0,01μF 2KV.

Кондензаторите на изходния филтър са от Sancon (Nantong Sanxin), RF серия кондензатори с дълъг живот, със спецификация 63V 330μF, два паралелно свързани.

Филтърният индуктор е обвит с термосвиваема тръба за изолация.

Друг филтърен кондензатор има спецификация от 63V 150μF.

Едър план на индуктора на изходния магнитен пръстеновиден филтър.

Резюме

Чрез анализ се установява, че 300W GaN захранващ модул, пуснат от STARWELL, използва токоизправителни мостове с отвори и изправителни диоди, фиксирани върху вътрешния радиатор. Превключвателите Patch GaN използват термични подложки за отвеждане на топлина към долната обвивка от алуминиева сплав за разсейване на топлината, подобрявайки капацитета на разсейване на топлината. На вътрешния радиатор е монтиран термичен превключвател за превключване на захранването на контролера в случай на прегряване, реализирайки цялостна защита от прегряване.

Този GaN захранващ модул приема решение за управление на Mornsun Semiconductor, като използва контролер HR1211 2-в-1 с контролер за синхронен токоизправител MP6924A. PFC превключвателят използва ZenerTech ZN65C1R070L GaN превключвател, PFC токоизправителният диод приема Sanken SDS065J008N3 SiC диод, а LLC превключвателят приема ZN65C1R200L GaN превключвател. Полупроводниците от трето поколение се използват за подобряване на ефективността на преобразуване на мощността, намаляване на загубите на мощност и изискванията за разсейване на топлината.