Vores nye produkt-300W GaN strømforsyning

STARWELLer en højteknologisk virksomhed med speciale istrømforsyningfremstilling, forpligtet til F&U og produktion af forskellige avancerede strømforsyningsprodukter, herunder POE-strømforsyninger, kommunikationsstrømforsyninger, energilagringsinvertere, strømadaptere, industrielle kontrolstrømforsyninger osv., for at imødekomme behovene i forskellige områder. Dette problems løsningsanalyse bringer et 300W 48V GaN strømforsyningsmodul.

Modellen af ​​dette strømforsyningsmodul er R0168, der understøtter en indgangsspænding på 100~264Vac, med en udgangseffekt på 48V 6,25A og en udgangseffekt på 300W. Den kan fungere i et omgivende temperaturområde på -10 ~ 55 ℃. Strømforsyningen har et modulært design med stik til både indgangs- og udgangsterminaler. Det følgende er en løsningsanalyse af dette 300W GaN strømforsyningsmodul for at tage et kig på dets interne design og materialer.

Udseende af STARWELL 300W GaN strømforsyning 

modul

STARWELL 300W GaN strømforsyningsmodulet anvender en aluminiumslegeringsskal. Forsiden af ​​PCBA-modulet er udstyret med en aluminiumslegeret køleplade, med udhulede områder svarende til højspændingsfilterkondensatorerne og PFC boost-induktor for at reducere tykkelsen.

Bagsiden af ​​strømforsyningsmodulet er en skal af aluminiumslegering.

Model: B0168

Indgang: 100-240V~ 50/60Hz 5,0A Maks

Udgang: 48V 6,25A

Udgangsledningerne er forbundet ved lodning med varmekrympeslange på loddeforbindelserne til isolering.

Nærbillede af udgangsstikket: den røde ledning er den positive pol, og ærmet er mærket til 48V udgang.

Længden af ​​strømforsyningsmodulet målt med en noremåler er ca. 127,1 mm.

Bredden af ​​strømforsyningsmodulet er cirka 76,4 mm.

Tykkelsen af ​​strømforsyningsmodulet er ca. 40,4 mm.

Intuitiv størrelsesopfattelse af strømforsyningsmodulet holdt i hånden. Takket være brugen af ​​GaN-strømenheder er effekttætheden væsentligt forbedret, og volumen på 300W udgangseffekt reduceres betydeligt, hvilket sparer plads.

Den målte vægt af strømforsyningsmodulet er cirka 441g.

Analyse af STARWELL 300W GaN strømforsyning

modul

PCBA-modulet fastgøres til kølepladen med skruer.

Isolerende silikoneplader klistres på positioner svarende til kølepladen, når PCBA-modulet tages ud.

Et isolerende Mylar-ark er tilvejebragt på siden af ​​PCBA-modulet.

Det isolerende Mylar-ark fjernes, med huller skåret i positioner svarende til strømforsyninger, og termiske puder er tilvejebragt til at lede varme.

Tre termiske puder svarer til henholdsvis PFC-kontakten, LLC-kontakten og den synkrone ensretter.

En køleplade af aluminiumslegering er også dækket på PCBA-modulet, og strømenheder er fastgjort med skruer.

Kølepladen, der er dækket af PCBA-modulet, fjernes ved aflodning.

Ensretterbroen, PFC ensretterdioden og termokontakten er fastgjort på kølepladen.

Oversigt over forsiden af ​​PCBA-modulet: venstre side er udstyret med en strømindgangsstik, sikring, Y-kondensator, varistor, common-mode-induktor og sikkerheds-X2-kondensator. Midterpositionen er udstyret med en PFC boost-induktor og højspændingsfilterkondensator. Den højre side er udstyret med LLC-resonanskondensator, resonansinduktor, transformer, filterkondensator og filterinduktor.

På bagsiden af ​​PCBA-modulet er der en 2-i-1 PFC+LLC-controller. PFC-kontakten er placeret nederst til venstre, LLC-kontakten er over hovedkontrolchippen, feedback-optokobleren er til højre, og den synkrone ensrettercontroller og to synkrone ensrettere er nederst. Hele pladen er belagt med konform belægning for beskyttelse.

AC-indgangsterminalen er forbundet med et stik.

Strømforsyningens hovedkontrolchip anvender Mornsun Semiconductor HR1211, en multi-mode PFC og strømtilstand LLC 2-i-1 controller. Den integrerer funktioner, der kræver 2-3 chips i traditionelle løsninger i en chip. PFC-controlleren understøtter CCM- og DCM-driftstilstande.

HR1211 vedtager en digital kontrolkerne, understøtter højspændingsopstart og intelligent X-kondensatorafladning. PFC-trinnet understøtter en maksimal driftsfrekvens på 250KHz. LLC-scenen har en indbygget 600V halvbro-driver med integreret bootstrap-diode, der fungerer ved en frekvens på op til 500KHz. Den understøtter omfattende beskyttelsesfunktioner og er pakket i SOIC-20.

PFC boost-induktoren er viklet med en magnetisk ring, og en bakelitplade er forsynet i bunden til isolering.

To 70mΩ modstande er forbundet parallelt for at detektere omskifterstrømmen.

PFC ensretterdioden er forbundet i serie med en magnetisk perle.

NTC-termistoren er mærket 2.5D-11, der bruges til at undertrykke ladestrømmen af ​​højspændingselektrolytisk kondensator.

Keramiske kondensatorer er forbundet parallelt med elektrolytiske kondensatorer, med en specifikation på 0,01μF 1KV.

LLC switchen er fra ZenerTech, model ZN65C1R200L, en Cascode struktur GaN switch med en modstå spænding på 700V og transient modstå spænding på 800V, on-modstand på 200mΩ, gate drive spænding understøttelse på 20V. Den har lav gate-opladning, hvilket effektivt forenkler drevkredsløbet. Velegnet til hurtigopladere, kommunikationsstrømforsyninger, datacentre og belysningsapplikationer, pakket i DFN8*8.

Resonanskondensatoren er af MMKP82-serien, med en specifikation på 0,047μF 630V.

Resonansinduktoren anvender PQ2020 magnetisk kerne og er viklet med litz-tråd.

Transformatoren bruger PQ3525 magnetisk kerne, mærket med strømforsyning model R0168.

Den synkrone ensrettercontroller er fra MPS, model MP6924A, en LLC synkron ensrettercontroller med stærkere anti-interferens og hurtige sluk-funktioner, kompatibel med CCM/DCM-tilstande. MP6924A integrerer to synkrone ensrettercontrollere til ensretterapplikationer af de to sekundære spoler af LLC, velegnet til LLC-konvertere synkrone ensretterapplikationer, pakket i SOIC-8.

En keramisk kondensator er forbundet mellem udgangsterminalen og jord, med en specifikation på 0,01μF 2KV.

Udgangsfilterkondensatorerne er fra Sancon (Nantong Sanxin), RF-seriens langtidsholdbare kondensatorer, med en specifikation på 63V 330μF, to parallelt.

Filterinduktoren er forsynet med varmekrympeslange til isolering.

En anden filterkondensator har en specifikation på 63V 150μF.

Nærbillede af den udgangsmagnetiske ringfilterinduktor.

Oversigt

Gennem analyse viser det sig, at 300W GaN strømforsyningsmodulet lanceret af STARWELL bruger gennemgående ensretterbroer og ensretterdioder fastgjort på den interne køleplade. Patch GaN-switche bruger termiske puder til at lede varme til den nederste aluminiumslegeringsskal til varmeafledning, hvilket forbedrer varmeafledningskapaciteten. En termokontakt er installeret på den interne køleplade for at skifte strømforsyningen til controlleren i tilfælde af overophedning, hvilket giver en generel overophedningsbeskyttelse.

Dette GaN-strømforsyningsmodul anvender Mornsun Semiconductor-kontrolløsning ved hjælp af HR1211 2-i-1-controller med MP6924A synkron ensrettercontroller. PFC-switchen anvender ZenerTech ZN65C1R070L GaN-switch, PFC-ensretterdioden anvender Sanken SDS065J008N3 SiC-diode, og LLC-switchen anvender ZN65C1R200L GaN-switch. Tredje generations halvledere bruges til at forbedre effektkonverteringseffektiviteten, reducere strømtab og varmeafledningskrav.