Нашиот нов производ-300W GaN напојување

СТАРВЕЛе високотехнолошко претпријатие специјализирано занапојувањепроизводство, посветено на истражување и развој и производство на различни напредни производи за напојување, вклучувајќи POE напојувања, комуникациски напојувања, инвертери за складирање енергија, адаптери за напојување, напојувања за индустриска контрола итн., за да се задоволат потребите на различни области. Анализата на решението на овој проблем носи модул за напојување GaN од 300W 48V.

Моделот на овој модул за напојување е R0168, кој поддржува влезен напон од 100~264Vac, со излезна моќност од 48V 6,25A и излезна моќност од 300W. Може да работи во опсег на амбиентална температура од -10~55℃. Напојувањето има модуларен дизајн, со конектори обезбедени и на влезниот и на излезниот терминал. Следното е анализа на решението на овој модул за напојување GaN од 300 W, за да се погледне неговиот внатрешен дизајн и материјали.

Изглед на напојување STARWELL 300W GaN 

Модул

Модулот за напојување STARWELL 300W GaN прифаќа обвивка од алуминиумска легура. Предниот дел на модулот PCBA е опремен со ладилник од алуминиумска легура, со издлабени области што одговараат на кондензаторите на филтерот со висок напон и индуктор за зголемување на PFC за намалување на дебелината.

Задниот дел на модулот за напојување е обвивка од алуминиумска легура.

Модел: B0168

Влез: 100-240V~ 50/60Hz 5.0A Макс

Излез: 48V 6,25А

Излезните жици се поврзани со лемење, со термосмалувачка цевка обвиткана на спојниците за лемење за изолација.

Одблиску на излезниот конектор: црвената жица е позитивниот пол, а ракавот е означен за излез од 48V.

Должината на модулот за напојување измерена со дебеломер на нор е приближно 127,1 mm.

Ширината на модулот за напојување е приближно 76,4 mm.

Дебелината на модулот за напојување е приближно 40,4 mm.

Интуитивна перцепција на големината на модулот за напојување што се држи во рака. Благодарение на употребата на уредите за напојување GaN, густината на моќноста е значително подобрена, а волуменот на излезната моќност од 300 W е значително намален, заштедувајќи простор.

Измерената тежина на модулот за напојување е приближно 441 g.

Анализа на напојување STARWELL 300W GaN

Модул

Модулот PCBA е фиксиран на ладилникот со завртки.

Изолационите силиконски плочи се залепуваат на позиции што одговараат на ладилникот кога ќе се извади PCBA модулот.

На страната на PCBA модулот е обезбеден изолациски Mylar лист.

Изолацискиот лист Mylar е отстранет, со дупки исечени на позиции што одговараат на уредите за напојување, а обезбедени се термални влошки за спроведување на топлина.

Три термални влошки одговараат на PFC прекинувачот, LLC прекинувачот и синхрониот исправувач соодветно.

На PCBA модулот е покриен и ладилник од алуминиумска легура, а уредите за напојување се фиксираат со завртки.

Ладилникот покриен на PCBA модулот се отстранува со одлемување.

Исправувачкиот мост, PFC исправувачката диода и термичкиот прекинувач се фиксирани на ладилникот.

Преглед на предниот дел на модулот PCBA: левата страна е опремена со влезен приклучок за напојување, осигурувач, Y кондензатор, варистор, индуктор со заеднички режим и безбедносен кондензатор X2. Средната положба е опремена со индуктор за засилување на PFC и кондензатор за високонапонски филтер. Десната страна е опремена со LLC резонантен кондензатор, резонантен индуктор, трансформатор, кондензатор за филтри и индуктор за филтри.

На задната страна на модулот PCBA, има контролер 2-во-1 PFC+LLC. Прекинувачот PFC се наоѓа на долниот лев агол, прекинувачот LLC е над главниот контролен чип, оптоспојката за повратни информации е десно, а контролерот за синхрони исправувач и два синхрони исправувачи се на дното. Целата табла е обложена со конформален слој за заштита.

Влезниот терминал за наизменична струја е поврзан со конектор.

Главниот контролен чип на напојувањето го усвојува Mornsun Semiconductor HR1211, мулти-режим на PFC и тековен режим LLC 2-во-1 контролер. Интегрира функции кои бараат 2-3 чипови во традиционалните решенија во еден чип. Контролерот PFC поддржува режими на работа CCM и DCM.

HR1211 прифаќа дигитално контролно јадро, поддржува високонапонско стартување и интелигентно празнење на X кондензаторот. Сцената PFC поддржува максимална работна фреквенција од 250 KHz. Сцената LLC има вграден полу-мост драјвер од 600 V со интегрирана диода за подигање, која работи на фреквенција до 500 KHz. Поддржува сеопфатни заштитни функции и е спакуван во SOIC-20.

Индукторот за засилување PFC е намотан со магнетен прстен, а на дното е обезбеден лист од бакелит за изолација.

Два отпорници од 70 mΩ се поврзани паралелно за да ја детектираат струјата на прекинувачот.

PFC исправувачката диода е поврзана во серија со магнетна мушка.

Термисторот NTC е означен 2.5D-11, кој се користи за потиснување на струјата на полнење на високонапонскиот електролитски кондензатор.

Керамичките кондензатори се поврзани паралелно со електролитски кондензатори, со спецификација од 0,01μF 1KV.

Прекинувачот LLC е од ZenerTech, модел ZN65C1R200L, прекинувач со каскодна структура GaN со отпорен напон од 700V и минлив отпорен напон од 800V, вклучен отпор од 200mΩ, поддршка за напон на погонот на портата од 20V. Се одликува со ниско полнење на портата, што ефикасно го поедноставува погонското коло. Погоден за брзи полначи, комуникациски напојувања, центри за податоци и апликации за осветлување, спакувани во DFN8*8.

Резонантниот кондензатор е од серијата MMKP82, со спецификација од 0,047μF 630V.

Резонантниот индуктор го усвојува магнетното јадро PQ2020 и е намотан со лиц жица.

Трансформаторот го прифаќа магнетното јадро PQ3525, означено со моделот за напојување R0168.

Контролерот за синхрони исправувачи е од MPS, модел MP6924A, синхрони исправувачки контролер LLC со посилни функции против пречки и брзо исклучување, компатибилен со режимите CCM/DCM. MP6924A интегрира два синхрони исправувачки контролери за апликации за исправување на двете секундарни намотки на LLC, погодни за апликации за синхрони исправување на конвертори LLC, спакувани во SOIC-8.

Помеѓу излезниот терминал и земјата е поврзан керамички кондензатор, со спецификација од 0,01μF 2KV.

Кондензаторите на излезниот филтер се од Sancon (Nantong Sanxin), долготрајни кондензатори од серијата RF, со спецификација од 63V 330μF, два паралелно.

Индукторот на филтерот е обложен со термосмалувачка цевка за изолација.

Друг кондензатор за филтер има спецификација од 63V 150μF.

Одблиску на излезниот магнетен прстенест филтер индуктор.

Резиме

Преку анализата, откриено е дека модулот за напојување GaN од 300 W што го лансираше STARWELL користи исправувачки мостови со дупчиња и исправувачки диоди фиксирани на внатрешниот ладилник. Patch GaN прекинувачите користат термички влошки за да ја спроведат топлината на долната обвивка од алуминиумска легура за дисипација на топлина, подобрувајќи го капацитетот за дисипација на топлина. На внатрешниот ладилник е инсталиран термички прекинувач за да се префрли напојувањето на контролорот во случај на прегревање, остварувајќи севкупна заштита од прегревање.

Овој модул за напојување GaN го прифаќа контролното решение Mornsun Semiconductor, користејќи контролер HR1211 2-во-1 со синхрони исправувачки контролер MP6924A. Прекинувачот PFC го усвојува прекинувачот ZenerTech ZN65C1R070L GaN, диодата за исправување на PFC ја прифаќа Sanken SDS065J008N3 SiC диодата, а прекинувачот LLC го прифаќа прекинувачот ZN65C1R200L GaN. Полупроводниците од третата генерација се користат за подобрување на ефикасноста на конверзија на енергија, намалување на загубата на енергија и барањата за дисипација на топлина.