Produk Baru Kami-Catu Daya GaN 300W

BINTANGadalah perusahaan teknologi tinggi yang berspesialisasi dalamcatu dayamanufaktur, berkomitmen pada R&D dan produksi berbagai produk catu daya canggih, termasuk catu daya POE, catu daya komunikasi, inverter penyimpanan energi, adaptor daya, catu daya kontrol industri, dll., untuk memenuhi kebutuhan berbagai bidang. Analisis solusi masalah ini menghadirkan modul catu daya GaN 300W 48V.

Model modul catu daya ini adalah R0168, mendukung tegangan masukan 100~264Vac, dengan keluaran 48V 6,25A dan daya keluaran 300W. Ini dapat beroperasi dalam kisaran suhu sekitar -10~55℃. Catu daya memiliki desain modular, dengan konektor yang disediakan di terminal input dan output. Berikut analisis solusi modul catu daya GaN 300W ini, untuk melihat desain dan material internalnya.

Penampilan Catu Daya STARWELL 300W GaN 

Modul

Modul catu daya STARWELL 300W GaN mengadopsi cangkang paduan aluminium. Bagian depan modul PCBA dilengkapi dengan heat sink paduan aluminium, dengan area berlubang sesuai dengan kapasitor filter tegangan tinggi dan induktor penambah PFC untuk mengurangi ketebalan.

Bagian belakang modul catu daya adalah cangkang paduan aluminium.

Model: B0168

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

Keluaran: 48V 6,25A

Kabel keluaran dihubungkan dengan menyolder, dengan pipa heat-shrink yang dipasang pada sambungan solder untuk insulasi.

Tampilan dekat dari konektor keluaran: kabel merah adalah kutub positif, dan selongsong ditandai untuk keluaran 48V.

Panjang modul catu daya yang diukur dengan jangka sorong adalah sekitar 127,1 mm.

Lebar modul catu daya kira-kira 76.4mm.

Ketebalan modul catu daya sekitar 40.4mm.

Persepsi ukuran intuitif dari modul catu daya yang ada di tangan. Berkat penggunaan perangkat daya GaN, kepadatan daya meningkat pesat, dan volume daya keluaran 300W berkurang secara signifikan, sehingga menghemat ruang.

Berat terukur modul catu daya adalah sekitar 441g.

Analisis Catu Daya GaN STARWELL 300W

Modul

Modul PCBA dipasang pada unit pendingin dengan sekrup.

Lembaran silikon isolasi ditempel pada posisi yang sesuai dengan unit pendingin ketika modul PCBA dikeluarkan.

Lembar Mylar isolasi disediakan di sisi modul PCBA.

Lembaran Mylar isolasi dilepas, dengan lubang dipotong pada posisi yang sesuai dengan perangkat listrik, dan bantalan termal disediakan untuk menghantarkan panas.

Tiga bantalan termal masing-masing berhubungan dengan sakelar PFC, sakelar LLC, dan penyearah sinkron.

Unit pendingin paduan aluminium juga tercakup dalam modul PCBA, dan perangkat listrik dipasang dengan sekrup.

Unit pendingin yang tertutup pada modul PCBA dihilangkan dengan pematrian.

Jembatan penyearah, dioda penyearah PFC, dan sakelar termal dipasang pada unit pendingin.

Gambaran umum bagian depan modul PCBA: sisi kiri dilengkapi dengan soket input daya, sekring, kapasitor Y, varistor, induktor mode umum, dan kapasitor pengaman X2. Posisi tengah dilengkapi dengan induktor penambah PFC dan kapasitor filter tegangan tinggi. Sisi kanan dilengkapi dengan kapasitor resonan LLC, induktor resonansi, trafo, kapasitor filter, dan induktor filter.

Di bagian belakang modul PCBA, terdapat pengontrol PFC+LLC 2-in-1. Sakelar PFC terletak di kiri bawah, sakelar LLC berada di atas chip kontrol utama, optocoupler umpan balik di sebelah kanan, dan pengontrol penyearah sinkron dan dua penyearah sinkron berada di bawah. Seluruh papan dilapisi dengan lapisan konformal untuk perlindungan.

Terminal input AC dihubungkan dengan konektor.

Chip kontrol utama catu daya mengadopsi Mornsun Semiconductor HR1211, PFC multi-mode dan pengontrol 2-in-1 LLC mode saat ini. Ini mengintegrasikan fungsi-fungsi yang memerlukan 2-3 chip dalam solusi tradisional ke dalam satu chip. Pengontrol PFC mendukung mode pengoperasian CCM dan DCM.

HR1211 mengadopsi inti kontrol digital, mendukung startup tegangan tinggi dan pelepasan kapasitor X yang cerdas. Tahap PFC mendukung frekuensi operasi maksimum 250KHz. Tahap LLC memiliki driver setengah jembatan 600V bawaan dengan dioda bootstrap terintegrasi, beroperasi pada frekuensi hingga 500KHz. Ini mendukung fungsi perlindungan komprehensif dan dikemas dalam SOIC-20.

Induktor penguat PFC dililit dengan cincin magnet, dan lembaran Bakelite disediakan di bagian bawah untuk insulasi.

Dua resistor 70mΩ dihubungkan secara paralel untuk mendeteksi arus sakelar.

Dioda penyearah PFC dihubungkan secara seri dengan manik magnet.

Termistor NTC bertanda 2.5D-11, digunakan untuk menekan arus pengisian kapasitor elektrolitik tegangan tinggi.

Kapasitor keramik dihubungkan secara paralel dengan kapasitor elektrolitik, dengan spesifikasi 0,01μF 1KV.

Sakelar LLC berasal dari ZenerTech, model ZN65C1R200L, sakelar GaN berstruktur Cascode dengan tegangan penahan 700V dan tegangan tahan transien 800V, resistansi aktif 200mΩ, dukungan tegangan penggerak gerbang 20V. Ini fitur muatan gerbang rendah, secara efektif menyederhanakan sirkuit penggerak. Cocok untuk pengisi daya cepat, catu daya komunikasi, pusat data, dan aplikasi pencahayaan, dikemas dalam DFN8*8.

Kapasitor resonansi seri MMKP82 dengan spesifikasi 0,047μF 630V.

Induktor resonansi mengadopsi inti magnetik PQ2020 dan dililit dengan kawat litz.

Trafo mengadopsi inti magnetik PQ3525, ditandai dengan model catu daya R0168.

Pengontrol penyearah sinkron berasal dari MPS, model MP6924A, pengontrol penyearah sinkron LLC dengan fungsi anti-interferensi dan pematian cepat yang lebih kuat, kompatibel dengan mode CCM/DCM. MP6924A mengintegrasikan dua pengontrol penyearah sinkron untuk aplikasi rektifikasi dua kumparan sekunder LLC, cocok untuk aplikasi rektifikasi sinkron konverter LLC, dikemas dalam SOIC-8.

Sebuah kapasitor keramik dihubungkan antara terminal keluaran dan ground, dengan spesifikasi 0,01μF 2KV.

Kapasitor filter keluaran berasal dari Sancon (Nantong Sanxin), kapasitor umur panjang seri RF, dengan spesifikasi 63V 330μF, dua secara paralel.

Induktor filter dilengkapi dengan pipa heat-shrink untuk insulasi.

Kapasitor filter lainnya memiliki spesifikasi 63V 150μF.

Tampilan jarak dekat dari induktor filter cincin magnetik keluaran.

Ringkasan

Melalui analisis, ditemukan bahwa modul catu daya GaN 300W yang diluncurkan oleh STARWELL menggunakan jembatan penyearah lubang-lubang dan dioda penyearah yang dipasang pada unit pendingin internal. Sakelar Patch GaN menggunakan bantalan termal untuk menghantarkan panas ke cangkang paduan aluminium bagian bawah untuk pembuangan panas, sehingga meningkatkan kapasitas pembuangan panas. Sakelar termal dipasang pada unit pendingin internal untuk mengalihkan catu daya pengontrol jika terjadi panas berlebih, sehingga mewujudkan perlindungan panas berlebih secara keseluruhan.

Modul catu daya GaN ini mengadopsi solusi kontrol Mornsun Semiconductor, menggunakan pengontrol HR1211 2-in-1 dengan pengontrol penyearah sinkron MP6924A. Sakelar PFC mengadopsi sakelar GaN ZenerTech ZN65C1R070L, dioda penyearah PFC mengadopsi dioda Sanken SDS065J008N3 SiC, dan sakelar LLC mengadopsi sakelar ZN65C1R200L GaN. Semikonduktor generasi ketiga digunakan untuk meningkatkan efisiensi konversi daya, mengurangi kehilangan daya, dan persyaratan pembuangan panas.