हमारा नया उत्पाद-300W GaN विद्युत आपूर्ति

स्टारवेलएक उच्च तकनीक उद्यम है जिसमें विशेषज्ञता हैबिजली की आपूर्तिविनिर्माण, विभिन्न क्षेत्रों की जरूरतों को पूरा करने के लिए पीओई बिजली आपूर्ति, संचार बिजली आपूर्ति, ऊर्जा भंडारण इनवर्टर, पावर एडाप्टर, औद्योगिक नियंत्रण बिजली आपूर्ति इत्यादि सहित विभिन्न उन्नत बिजली आपूर्ति उत्पादों के अनुसंधान एवं विकास और उत्पादन के लिए प्रतिबद्ध है। इस समस्या का समाधान विश्लेषण एक 300W 48V GaN बिजली आपूर्ति मॉड्यूल लाता है।

इस बिजली आपूर्ति मॉड्यूल का मॉडल R0168 है, जो 100~264Vac के इनपुट वोल्टेज का समर्थन करता है, जिसका आउटपुट 48V 6.25A और आउटपुट पावर 300W है। यह -10~55℃ के परिवेश तापमान रेंज में काम कर सकता है। बिजली आपूर्ति में एक मॉड्यूलर डिज़ाइन है, जिसमें इनपुट और आउटपुट दोनों टर्मिनलों पर कनेक्टर प्रदान किए गए हैं। इसके आंतरिक डिज़ाइन और सामग्रियों पर एक नज़र डालने के लिए, इस 300W GaN बिजली आपूर्ति मॉड्यूल का समाधान विश्लेषण निम्नलिखित है।

स्टारवेल 300W GaN विद्युत आपूर्ति की उपस्थिति 

मॉड्यूल

स्टारवेल 300W GaN बिजली आपूर्ति मॉड्यूल एक एल्यूमीनियम मिश्र धातु खोल को गोद लेता है। पीसीबीए मॉड्यूल का अगला भाग एल्यूमीनियम मिश्र धातु हीट सिंक से सुसज्जित है, जिसमें मोटाई कम करने के लिए उच्च-वोल्टेज फिल्टर कैपेसिटर और पीएफसी बूस्ट प्रारंभ करनेवाला के अनुरूप खोखले क्षेत्र हैं।

बिजली आपूर्ति मॉड्यूल के पीछे एक एल्यूमीनियम मिश्र धातु खोल है।

मॉडल: B0168

इनपुट: 100-240V~ 50/60Hz 5.0A मैक्स

आउटपुट: 48V 6.25A

आउटपुट तारों को सोल्डरिंग द्वारा जोड़ा जाता है, इन्सुलेशन के लिए सोल्डर जोड़ों पर हीट-सिकोड़ने वाली टयूबिंग स्लीव होती है।

आउटपुट कनेक्टर का क्लोज़-अप: लाल तार सकारात्मक ध्रुव है, और आस्तीन 48V आउटपुट के लिए चिह्नित है।

वर्नियर कैलिपर से मापी गई बिजली आपूर्ति मॉड्यूल की लंबाई लगभग 127.1 मिमी है।

बिजली आपूर्ति मॉड्यूल की चौड़ाई लगभग 76.4 मिमी है।

बिजली आपूर्ति मॉड्यूल की मोटाई लगभग 40.4 मिमी है।

हाथ में रखे गए बिजली आपूर्ति मॉड्यूल की सहज आकार की धारणा। GaN पावर उपकरणों के उपयोग के लिए धन्यवाद, पावर घनत्व में काफी सुधार हुआ है, और 300W आउटपुट पावर की मात्रा काफी कम हो गई है, जिससे जगह की बचत हुई है।

बिजली आपूर्ति मॉड्यूल का मापा वजन लगभग 441 ग्राम है।

स्टारवेल 300W GaN विद्युत आपूर्ति का विश्लेषण

मॉड्यूल

पीसीबीए मॉड्यूल को स्क्रू के साथ हीट सिंक पर तय किया गया है।

जब पीसीबीए मॉड्यूल को बाहर निकाला जाता है तो इंसुलेटिंग सिलिकॉन शीट को हीट सिंक के अनुरूप स्थिति में चिपकाया जाता है।

पीसीबीए मॉड्यूल के किनारे एक इंसुलेटिंग मायलर शीट प्रदान की गई है।

इंसुलेटिंग मायलर शीट को हटा दिया जाता है, बिजली उपकरणों के अनुरूप स्थानों पर छेद काट दिया जाता है, और गर्मी का संचालन करने के लिए थर्मल पैड प्रदान किए जाते हैं।

तीन थर्मल पैड क्रमशः पीएफसी स्विच, एलएलसी स्विच और सिंक्रोनस रेक्टिफायर से मेल खाते हैं।

पीसीबीए मॉड्यूल पर एक एल्यूमीनियम मिश्र धातु हीट सिंक भी कवर किया गया है, और बिजली उपकरणों को स्क्रू के साथ तय किया गया है।

पीसीबीए मॉड्यूल पर लगे हीट सिंक को डीसोल्डरिंग द्वारा हटा दिया जाता है।

रेक्टिफायर ब्रिज, पीएफसी रेक्टिफायर डायोड और थर्मल स्विच हीट सिंक पर लगे होते हैं।

पीसीबीए मॉड्यूल के सामने का अवलोकन: बाईं ओर एक पावर इनपुट सॉकेट, फ़्यूज़, वाई कैपेसिटर, वेरिस्टर, कॉमन-मोड प्रारंभ करनेवाला और सुरक्षा X2 कैपेसिटर से सुसज्जित है। मध्य स्थिति पीएफसी बूस्ट प्रारंभ करनेवाला और उच्च-वोल्टेज फ़िल्टर कैपेसिटर से सुसज्जित है। दाहिना भाग एलएलसी रेज़ोनेंट कैपेसिटर, रेज़ोनेंट इंडक्टर, ट्रांसफार्मर, फ़िल्टर कैपेसिटर और फ़िल्टर इंडक्टर से सुसज्जित है।

PCBA मॉड्यूल के पीछे, 2-इन-1 PFC+LLC नियंत्रक है। पीएफसी स्विच नीचे बाईं ओर स्थित है, एलएलसी स्विच मुख्य नियंत्रण चिप के ऊपर है, फीडबैक ऑप्टोकॉप्लर दाईं ओर है, और सिंक्रोनस रेक्टिफायर कंट्रोलर और दो सिंक्रोनस रेक्टिफायर नीचे हैं। सुरक्षा के लिए पूरे बोर्ड को कंफर्मल कोटिंग से लेपित किया गया है।

एसी इनपुट टर्मिनल एक कनेक्टर से जुड़ा हुआ है।

बिजली आपूर्ति का मुख्य नियंत्रण चिप मोर्नसन सेमीकंडक्टर HR1211, एक मल्टी-मोड पीएफसी और करंट-मोड एलएलसी 2-इन-1 नियंत्रक को अपनाता है। यह उन कार्यों को एक चिप में एकीकृत करता है जिनके लिए पारंपरिक समाधानों में 2-3 चिप्स की आवश्यकता होती है। पीएफसी नियंत्रक सीसीएम और डीसीएम ऑपरेटिंग मोड का समर्थन करता है।

HR1211 एक डिजिटल नियंत्रण कोर को अपनाता है, हाई-वोल्टेज स्टार्टअप और इंटेलिजेंट एक्स कैपेसिटर डिस्चार्ज का समर्थन करता है। पीएफसी चरण 250KHz की अधिकतम ऑपरेटिंग आवृत्ति का समर्थन करता है। एलएलसी चरण में एकीकृत बूटस्ट्रैप डायोड के साथ एक अंतर्निहित 600V आधा-ब्रिज ड्राइवर है, जो 500KHz तक की आवृत्ति पर काम करता है। यह व्यापक सुरक्षा कार्यों का समर्थन करता है और इसे SOIC-20 में पैक किया गया है।

पीएफसी बूस्ट प्रारंभ करनेवाला एक चुंबकीय अंगूठी के साथ घाव है, और इन्सुलेशन के लिए नीचे एक बेक्लाइट शीट प्रदान की जाती है।

स्विच करंट का पता लगाने के लिए दो 70mΩ प्रतिरोधक समानांतर में जुड़े हुए हैं।

पीएफसी रेक्टिफायर डायोड एक चुंबकीय मनका के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है।

एनटीसी थर्मिस्टर को 2.5D-11 के रूप में चिह्नित किया गया है, जिसका उपयोग उच्च-वोल्टेज इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर के चार्जिंग करंट को दबाने के लिए किया जाता है।

सिरेमिक कैपेसिटर 0.01μF 1KV के विनिर्देश के साथ, इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर के साथ समानांतर में जुड़े हुए हैं।

एलएलसी स्विच जेनरटेक से है, मॉडल ZN65C1R200L, एक कैस्कोड संरचना GaN स्विच जिसमें 700V का वोल्टेज झेलने और 800V का क्षणिक वोल्टेज झेलने, 200mΩ का ऑन-रेज़िस्टेंस, 20V का गेट ड्राइव वोल्टेज सपोर्ट है। इसमें कम गेट चार्ज की सुविधा है, जो ड्राइव सर्किट को प्रभावी ढंग से सरल बनाता है। तेज़ चार्जर, संचार बिजली आपूर्ति, डेटा केंद्र और प्रकाश अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त, DFN8*8 में पैक किया गया।

गुंजयमान संधारित्र MMKP82 श्रृंखला का है, जिसका विनिर्देशन 0.047μF 630V है।

गुंजयमान प्रारंभ करनेवाला PQ2020 चुंबकीय कोर को अपनाता है और लिट्ज़ तार से लपेटा जाता है।

ट्रांसफार्मर PQ3525 चुंबकीय कोर को अपनाता है, जिसे बिजली आपूर्ति मॉडल R0168 के साथ चिह्नित किया गया है।

सिंक्रोनस रेक्टिफायर कंट्रोलर MPS, मॉडल MP6924A से है, एक LLC सिंक्रोनस रेक्टिफायर कंट्रोलर है जिसमें मजबूत एंटी-इंटरफेरेंस और फास्ट टर्न-ऑफ फ़ंक्शन हैं, जो CCM/DCM मोड के साथ संगत है। MP6924A LLC के दो सेकेंडरी कॉइल्स के सुधार अनुप्रयोगों के लिए दो सिंक्रोनस रेक्टिफायर नियंत्रकों को एकीकृत करता है, जो SOIC-8 में पैक किए गए LLC कनवर्टर सिंक्रोनस रेक्टिफिकेशन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।

एक सिरेमिक कैपेसिटर आउटपुट टर्मिनल और ग्राउंड के बीच 0.01μF 2KV के विनिर्देश के साथ जुड़ा हुआ है।

आउटपुट फ़िल्टर कैपेसिटर Sancon (Nantong Sanxin), RF श्रृंखला के लंबे जीवन वाले कैपेसिटर से हैं, 63V 330μF के विनिर्देशन के साथ, दो समानांतर में।

फ़िल्टर प्रारंभ करनेवाला इन्सुलेशन के लिए हीट-सिकोड़ने वाली ट्यूबिंग से ढका हुआ है।

एक अन्य फिल्टर कैपेसिटर की विशिष्टता 63V 150μF है।

आउटपुट मैग्नेटिक रिंग फिल्टर प्रारंभ करनेवाला का पास से चित्र।

सारांश

विश्लेषण के माध्यम से, यह पाया गया कि STARWELL द्वारा लॉन्च किया गया 300W GaN बिजली आपूर्ति मॉड्यूल आंतरिक हीट सिंक पर लगे थ्रू-होल रेक्टिफायर ब्रिज और रेक्टिफायर डायोड का उपयोग करता है। पैच GaN स्विच गर्मी अपव्यय के लिए निचले एल्यूमीनियम मिश्र धातु खोल में गर्मी का संचालन करने के लिए थर्मल पैड का उपयोग करते हैं, जिससे गर्मी अपव्यय क्षमता में सुधार होता है। ओवरहीटिंग की स्थिति में नियंत्रक की बिजली आपूर्ति को स्विच करने के लिए आंतरिक हीट सिंक पर एक थर्मल स्विच स्थापित किया जाता है, जिससे समग्र ओवरहीटिंग सुरक्षा प्राप्त होती है।

यह GaN बिजली आपूर्ति मॉड्यूल MP6924A सिंक्रोनस रेक्टिफायर कंट्रोलर के साथ HR1211 2-इन-1 कंट्रोलर का उपयोग करते हुए मोर्नसन सेमीकंडक्टर नियंत्रण समाधान को अपनाता है। PFC स्विच ZenerTech ZN65C1R070L GaN स्विच को अपनाता है, PFC रेक्टिफायर डायोड Sanken SDS065J008N3 SiC डायोड को अपनाता है, और LLC स्विच ZN65C1R200L GaN स्विच को अपनाता है। तीसरी पीढ़ी के अर्धचालकों का उपयोग बिजली रूपांतरण दक्षता में सुधार, बिजली हानि और गर्मी अपव्यय आवश्यकताओं को कम करने के लिए किया जाता है।