Yeni Ürünümüz-300W GaN Güç Kaynağı

STARWELLkonusunda uzmanlaşmış yüksek teknoloji ürünü bir kuruluşturgüç kaynağıFarklı alanların ihtiyaçlarını karşılamak için POE güç kaynakları, iletişim güç kaynakları, enerji depolama invertörleri, güç adaptörleri, endüstriyel kontrol güç kaynakları vb. dahil olmak üzere çeşitli gelişmiş güç kaynağı ürünlerinin Ar-Ge ve üretimine adanmış üretim. Bu sayının çözüm analizi 300W 48V GaN güç kaynağı modülünü beraberinde getiriyor.

Bu güç kaynağı modülünün modeli, 48V 6,25A çıkış ve 300W çıkış gücü ile 100~264Vac giriş voltajını destekleyen R0168'dir. -10~55°C ortam sıcaklığı aralığında çalışabilir. Güç kaynağı, hem giriş hem de çıkış terminallerinde sağlanan konektörlerle modüler bir tasarıma sahiptir. Aşağıda bu 300W GaN güç kaynağı modülünün iç tasarımına ve malzemelerine göz atmak için bir çözüm analizi bulunmaktadır.

STARWELL 300W GaN Güç Kaynağının Görünümü 

Modül

STARWELL 300W GaN güç kaynağı modülü alüminyum alaşımlı bir kabuk kullanır. PCBA modülünün ön kısmı, yüksek voltajlı filtre kapasitörlerine karşılık gelen oyuk alanlara ve kalınlığı azaltmak için PFC güçlendirme indüktörüne sahip bir alüminyum alaşımlı soğutucu ile donatılmıştır.

Güç kaynağı modülünün arkası alüminyum alaşımlı bir kabuktur.

Modeli: B0168

Giriş: 100-240V~ 50/60Hz 5,0A Maks

Çıkış: 48V 6.25A

Çıkış kabloları, yalıtım için lehim bağlantılarına ısıyla daralan boru manşonlu lehimleme yoluyla bağlanır.

Çıkış konektörünün yakından görünümü: kırmızı kablo pozitif kutuptur ve kılıf 48V çıkış için işaretlenmiştir.

Verniyeli kumpasla ölçülen güç kaynağı modülünün uzunluğu yaklaşık 127,1 mm'dir.

Güç kaynağı modülünün genişliği yaklaşık 76,4 mm'dir.

Güç kaynağı modülünün kalınlığı yaklaşık 40,4 mm'dir.

Elinizde tutulan güç kaynağı modülünün sezgisel boyut algısı. GaN güç cihazlarının kullanılması sayesinde güç yoğunluğu büyük ölçüde iyileştirilir ve 300W çıkış gücünün hacmi önemli ölçüde azaltılarak yerden tasarruf sağlanır.

Güç kaynağı modülünün ölçülen ağırlığı yaklaşık 441 gramdır.

STARWELL 300W GaN Güç Kaynağının Analizi

Modül

PCBA modülü ısı emiciye vidalarla sabitlenmiştir.

Yalıtımlı silikon levhalar, PCBA modülü çıkarıldığında ısı emiciye karşılık gelen konumlara yapıştırılır.

PCBA modülünün yanında yalıtımlı bir Mylar levha bulunur.

Yalıtkan Mylar tabakası çıkarılır, güç cihazlarına karşılık gelen konumlarda delikler açılır ve ısıyı iletmek için termal pedler sağlanır.

Üç termal ped sırasıyla PFC anahtarına, LLC anahtarına ve senkron doğrultucuya karşılık gelir.

PCBA modülü üzerinde alüminyum alaşımlı bir ısı emici de kaplanmıştır ve güç cihazları vidalarla sabitlenmiştir.

PCBA modülü üzerinde kaplanan ısı emici lehim sökme işlemiyle çıkarılır.

Doğrultucu köprüsü, PFC doğrultucu diyot ve termal anahtar, ısı emiciye sabitlenmiştir.

PCBA modülünün ön kısmına genel bakış: Sol tarafta bir güç giriş soketi, sigorta, Y kapasitörü, varistör, ortak mod indüktörü ve güvenlik X2 kapasitörü bulunur. Orta konum, bir PFC güçlendirme indüktörü ve yüksek voltajlı filtre kapasitörü ile donatılmıştır. Sağ tarafta LLC rezonans kapasitörü, rezonans indüktörü, transformatör, filtre kapasitörü ve filtre indüktörü bulunur.

PCBA modülünün arkasında 2'si 1 arada PFC+LLC denetleyici bulunur. PFC anahtarı sol altta bulunur, LLC anahtarı ana kontrol çipinin üzerindedir, geri besleme optocoupler sağdadır ve senkron doğrultucu denetleyicisi ve iki senkron doğrultucu alttadır. Panelin tamamı koruma amacıyla uyumlu kaplamayla kaplanmıştır.

AC giriş terminali bir konektöre bağlanır.

Güç kaynağının ana kontrol çipi, çok modlu bir PFC ve akım modu LLC 2'si 1 arada denetleyici olan Mornsun Semiconductor HR1211'i benimser. Geleneksel çözümlerde 2-3 çip gerektiren fonksiyonları tek çipte bütünleştiriyor. PFC denetleyicisi CCM ve DCM çalışma modlarını destekler.

HR1211 dijital kontrol çekirdeğini benimser, yüksek voltajlı başlatmayı ve akıllı X kapasitör deşarjını destekler. PFC aşaması maksimum 250KHz çalışma frekansını destekler. LLC aşamasında, 500KHz'e kadar bir frekansta çalışan, entegre önyükleme diyotlu yerleşik bir 600V yarım köprü sürücüsü bulunur. Kapsamlı koruma işlevlerini destekler ve SOIC-20'de paketlenmiştir.

PFC takviye indüktörü manyetik bir halka ile sarılmıştır ve izolasyon için altta bir bakalit levha sağlanmıştır.

Anahtar akımını tespit etmek için iki adet 70mΩ direnç paralel bağlanır.

PFC doğrultucu diyot, manyetik bir boncukla seri olarak bağlanır.

NTC termistörü, yüksek voltajlı elektrolitik kapasitörün şarj akımını bastırmak için kullanılan 2.5D-11 olarak işaretlenmiştir.

Seramik kapasitörler, 0,01μF 1KV spesifikasyonuna sahip elektrolitik kapasitörlerle paralel olarak bağlanır.

LLC anahtarı, ZenerTech'in ZN65C1R200L modelidir; 700V dayanım voltajına ve 800V geçici dayanım voltajına, 200mΩ açık dirence, 20V kapı tahrik voltajı desteğine sahip bir Kaskod yapılı GaN anahtarıdır. Sürücü devresini etkili bir şekilde basitleştiren düşük kapı şarjına sahiptir. Hızlı şarj cihazları, iletişim güç kaynakları, veri merkezleri ve aydınlatma uygulamaları için uygundur ve DFN8*8'de paketlenmiştir.

Rezonans kapasitör, 0,047μF 630V spesifikasyonuna sahip MMKP82 serisindendir.

Rezonans indüktörü PQ2020 manyetik çekirdeğini benimser ve litz teli ile sarılır.

Transformatör, R0168 güç kaynağı modeliyle işaretlenmiş PQ3525 manyetik çekirdeğini kullanır.

Senkron redresör kontrolörü, daha güçlü anti-parazit ve hızlı kapatma işlevlerine sahip, CCM/DCM modlarıyla uyumlu bir LLC senkron doğrultucu kontrolörü olan MPS, model MP6924A'dandır. MP6924A, SOIC-8'de paketlenmiş, LLC dönüştürücü senkron doğrultma uygulamaları için uygun, LLC'nin iki ikincil bobininin doğrultma uygulamaları için iki senkron doğrultucu kontrol cihazını entegre eder.

Çıkış terminali ile toprak arasına 0,01μF 2KV spesifikasyonuna sahip bir seramik kapasitör bağlanır.

Çıkış filtresi kapasitörleri, ikisi paralel olmak üzere 63V 330μF spesifikasyonuna sahip Sancon (Nantong Sanxin), RF serisi uzun ömürlü kapasitörlerdir.

Filtre indüktörü izolasyon için ısıyla daralan boru ile kaplanmıştır.

Başka bir filtre kondansatörü 63V 150μF spesifikasyonuna sahiptir.

Çıkış manyetik halka filtre indüktörünün yakından görünümü.

Özet

Analiz sonucunda, STARWELL tarafından başlatılan 300W GaN güç kaynağı modülünün, dahili ısı emiciye sabitlenmiş delikli doğrultucu köprüler ve doğrultucu diyotlar kullandığı bulunmuştur. Patch GaN anahtarları, ısı dağıtımı için alt alüminyum alaşımlı kabuğa ısı iletmek üzere termal pedler kullanır ve bu da ısı dağıtım kapasitesini artırır. Aşırı ısınma durumunda denetleyicinin güç kaynağını değiştirmek ve genel aşırı ısınma korumasını gerçekleştirmek için dahili ısı emiciye bir termal anahtar takılmıştır.

Bu GaN güç kaynağı modülü, MP6924A senkron doğrultucu denetleyicisi ile HR1211 2'si 1 arada denetleyiciyi kullanan Mornsun Semiconductor kontrol çözümünü benimser. PFC anahtarı ZenerTech ZN65C1R070L GaN anahtarını benimser, PFC doğrultucu diyot Sanken SDS065J008N3 SiC diyotu kullanır ve LLC anahtarı ZN65C1R200L GaN anahtarını kullanır. Üçüncü nesil yarı iletkenler, güç dönüşüm verimliliğini artırmak, güç kaybını ve ısı dağılımı gereksinimlerini azaltmak için kullanılır.