Ang Aming Bagong Produkto-300W GaN Power Supply

STARWELLay isang high-tech na negosyo na nagdadalubhasa sasuplay ng kuryentepagmamanupaktura, nakatuon sa R&D at produksyon ng iba't ibang advanced na produkto ng power supply, kabilang ang POE power supply, communication power supply, energy storage inverters, power adapters, industrial control power supply, atbp., upang matugunan ang mga pangangailangan ng iba't ibang larangan. Ang pagsusuri sa solusyon ng isyung ito ay nagdadala ng 300W 48V GaN power supply module.

Ang modelo ng power supply module na ito ay R0168, na sumusuporta sa input voltage na 100~264Vac, na may output na 48V 6.25A at isang output power na 300W. Maaari itong gumana sa isang saklaw ng temperatura sa paligid na -10~55 ℃. Nagtatampok ang power supply ng modular na disenyo, na may mga connector na ibinigay sa parehong input at output terminal. Ang sumusunod ay isang pagsusuri ng solusyon ng 300W GaN power supply module na ito, upang tingnan ang panloob na disenyo at mga materyales nito.

Hitsura ng STARWELL 300W GaN Power Supply 

Module

Ang STARWELL 300W GaN power supply module ay gumagamit ng aluminum alloy shell. Ang harap ng PCBA module ay nilagyan ng aluminum alloy heat sink, na may mga hollowed-out na lugar na tumutugma sa mga high-voltage filter capacitor at PFC boost inductor upang mabawasan ang kapal.

Ang likod ng power supply module ay isang aluminum alloy shell.

Modelo: B0168

Input: 100-240V~ 50/60Hz 5.0A Max

Output: 48V 6.25A

Ang mga output wire ay konektado sa pamamagitan ng paghihinang, na may heat-shrink tubing na may manggas sa mga solder joints para sa pagkakabukod.

Close-up ng output connector: ang pulang wire ay ang positive pole, at ang manggas ay minarkahan para sa 48V output.

Ang haba ng power supply module na sinusukat gamit ang vernier caliper ay humigit-kumulang 127.1mm.

Ang lapad ng power supply module ay humigit-kumulang 76.4mm.

Ang kapal ng power supply module ay humigit-kumulang 40.4mm.

Intuitive size perception ng power supply module na hawak sa kamay. Salamat sa paggamit ng mga GaN power device, ang densidad ng kapangyarihan ay lubos na napabuti, at ang dami ng 300W na output power ay makabuluhang nabawasan, na nakakatipid ng espasyo.

Ang sinusukat na bigat ng power supply module ay humigit-kumulang 441g.

Pagsusuri ng STARWELL 300W GaN Power Supply

Module

Ang PCBA module ay naayos sa heat sink na may mga turnilyo.

Ang mga insulating silicone sheet ay idinidikit sa mga posisyong naaayon sa heat sink kapag inalis ang PCBA module.

Ang isang insulating Mylar sheet ay ibinigay sa gilid ng PCBA module.

Ang insulating Mylar sheet ay tinanggal, na may mga butas na pinutol sa mga posisyon na naaayon sa mga power device, at ang mga thermal pad ay ibinigay upang magsagawa ng init.

Tatlong thermal pad ang tumutugma sa PFC switch, LLC switch, at synchronous rectifier ayon sa pagkakabanggit.

Ang isang aluminum alloy heat sink ay sakop din sa PCBA module, at ang mga power device ay naayos na may mga turnilyo.

Ang heat sink na sakop sa PCBA module ay tinanggal sa pamamagitan ng desoldering.

Ang rectifier bridge, PFC rectifier diode, at thermal switch ay naayos sa heat sink.

Pangkalahatang-ideya ng harap ng PCBA module: ang kaliwang bahagi ay nilagyan ng power input socket, fuse, Y capacitor, varistor, common-mode inductor, at safety X2 capacitor. Ang gitnang posisyon ay nilagyan ng PFC boost inductor at high-voltage filter capacitor. Ang kanang bahagi ay nilagyan ng LLC resonant capacitor, resonant inductor, transpormer, filter capacitor, at filter inductor.

Sa likod ng PCBA module, mayroong 2-in-1 na PFC+LLC controller. Ang switch ng PFC ay matatagpuan sa ibabang kaliwa, ang LLC switch ay nasa itaas ng pangunahing control chip, ang feedback optocoupler ay nasa kanan, at ang synchronous rectifier controller at dalawang synchronous rectifier ay nasa ibaba. Ang buong board ay pinahiran ng conformal coating para sa proteksyon.

Ang AC input terminal ay konektado sa isang connector.

Ang pangunahing control chip ng power supply ay gumagamit ng Mornsun Semiconductor HR1211, isang multi-mode na PFC at kasalukuyang-mode na LLC 2-in-1 na controller. Pinagsasama nito ang mga function na nangangailangan ng 2-3 chips sa mga tradisyonal na solusyon sa isang chip. Sinusuportahan ng PFC controller ang mga operating mode ng CCM at DCM.

Gumagamit ang HR1211 ng digital control core, sumusuporta sa high-voltage startup at intelligent na X capacitor discharge. Sinusuportahan ng yugto ng PFC ang maximum na dalas ng pagpapatakbo na 250KHz. Ang yugto ng LLC ay may built-in na 600V half-bridge driver na may pinagsamang bootstrap diode, na tumatakbo sa dalas ng hanggang 500KHz. Sinusuportahan nito ang komprehensibong mga function ng proteksyon at nakabalot sa SOIC-20.

Ang PFC boost inductor ay sugat sa isang magnetic ring, at isang bakelite sheet ay ibinigay sa ibaba para sa pagkakabukod.

Dalawang 70mΩ resistors ay konektado sa parallel upang makita ang switch kasalukuyang.

Ang PFC rectifier diode ay konektado sa serye na may magnetic bead.

Ang NTC thermistor ay may markang 2.5D-11, na ginagamit upang sugpuin ang charging current ng high-voltage electrolytic capacitor.

Ang mga ceramic capacitor ay konektado sa parallel sa mga electrolytic capacitor, na may isang detalye ng 0.01μF 1KV.

Ang LLC switch ay mula sa ZenerTech, modelong ZN65C1R200L, isang Cascode structure GaN switch na may withstand na boltahe na 700V at transient withstand na boltahe na 800V, on-resistance ng 200mΩ, gate drive voltage support na 20V. Nagtatampok ito ng mababang gate charge, na epektibong pinapasimple ang drive circuit. Angkop para sa mga fast charger, supply ng kuryente sa komunikasyon, mga data center, at mga application sa pag-iilaw, na nakabalot sa DFN8*8.

Ang resonant capacitor ay MMKP82 series, na may specification na 0.047μF 630V.

Ang resonant inductor ay gumagamit ng PQ2020 magnetic core at nasugatan ng litz wire.

Ang transpormer ay gumagamit ng PQ3525 magnetic core, na minarkahan ng power supply model na R0168.

Ang synchronous rectifier controller ay mula sa MPS, modelong MP6924A, isang LLC synchronous rectifier controller na may mas malakas na anti-interference at mabilis na turn-off na mga function, na tugma sa CCM/DCM modes. Ang MP6924A ay nagsasama ng dalawang magkasabay na rectifier controllers para sa rectification application ng dalawang pangalawang coils ng LLC, na angkop para sa LLC converter synchronous rectification applications, na nakabalot sa SOIC-8.

Ang isang ceramic kapasitor ay konektado sa pagitan ng output terminal at lupa, na may isang detalye ng 0.01μF 2KV.

Ang output filter capacitors ay mula sa Sancon (Nantong Sanxin), RF series long-life capacitors, na may specification na 63V 330μF, dalawa sa parallel.

Ang filter inductor ay may manggas na may heat-shrink tubing para sa pagkakabukod.

Ang isa pang filter capacitor ay may detalye na 63V 150μF.

Close-up ng output magnetic ring filter inductor.

Buod

Sa pamamagitan ng pagsusuri, napag-alaman na ang 300W GaN power supply module na inilunsad ng STARWELL ay gumagamit ng through-hole rectifier bridges at rectifier diodes na naayos sa internal heat sink. Gumagamit ang mga switch ng Patch GaN ng mga thermal pad upang magsagawa ng init sa ilalim na aluminyo na aluminyo na shell para sa pagwawaldas ng init, pagpapabuti ng kapasidad ng pagwawaldas ng init. Ang isang thermal switch ay naka-install sa panloob na heat sink upang ilipat ang power supply ng controller sa kaso ng overheating, na napagtatanto ang pangkalahatang overheating na proteksyon.

Ang GaN power supply module na ito ay gumagamit ng Mornsun Semiconductor control solution, gamit ang HR1211 2-in-1 controller na may MP6924A synchronous rectifier controller. Ang PFC switch ay gumagamit ng ZenerTech ZN65C1R070L GaN switch, ang PFC rectifier diode ay gumagamit ng Sanken SDS065J008N3 SiC diode, at ang LLC switch ay gumagamit ng ZN65C1R200L GaN switch. Ginagamit ang mga semiconductor ng ikatlong henerasyon upang mapabuti ang kahusayan ng conversion ng kuryente, bawasan ang pagkawala ng kuryente at mga kinakailangan sa pagkawala ng init.