گزینه ایده‌آل برای راه‌حل‌های توان گا نیتride با سری CSBA کدکا، قطب‌دهی توان جریان بالا

در طراحی منبع تغذیه، راه‌حل‌های مبتنی بر GaN به جلوه‌های موج‌بازی بالاتر، عملکرد گرمایی برجسته‌تر و کاهش قابل توجه در اندازه و وزن دستگاه — بیش از ۵۰٪ کوچکتر نسبت به راه‌حل‌های مبتنی بر سیلیکون — اجازه می‌دهد. این موضوع فضاى نصب قابل توجهی را صرفه‌جویی می‌کند، ابعاد کلی سیستم را به حداقل می‌رساند و تراکم توان را به شدت افزایش می‌دهد. بنابراین، دستگاه‌های GaN در کاربردهایی مانند ارتباطات 5G، خودروهای الکتریکی، مرکزهای داده و تأمین توان سرورها، مزایای اصلی مانند تراکم توان بالا، مصرف انرژی کم و قابلیت اعتماد بالا را نشان می‌دهند. با گسترش کاربردهای آنها، تقاضاهای بیشتری بر روی عملکرد سلف‌ها در مدارها قرار می‌گیرد.

۱. الزامات انجکتور برای سیستم‌های قدرت GaN

● فرکانس بالا، ازدیاد کم
دستگاه‌های GaN حمایت از جابجایی فرکانس بالا در سطح MHz را فراهم می‌کنند که به طور مؤثر اندازه مولفه‌های غیرفعال را کاهش می‌دهد. با این حال، فرکانس‌های بالا منجر به اثرات پوستی و از دست دادن هسته در ترانزیستورها می‌شود. بنابراین، ترانزیستورها باید از مواد با از دست دادن کم استفاده کنند تا گرم شدن هسته را در فرکانس‌های بالا جلوگیری کنند.

● جریانursday اشباع بالا
چگالی قدرت بالا سیستم‌های GaN ممکن است ترانزیستورها را به جریان‌های گذرا بیشتر معرض قرار دهد، که خطر اشباع هسته را ایجاد می‌کند. موادی مانند Fe-Si-Al یا آلیاژهای Fe-Ni با چگالی شار اشباع بالا (Bs) ترجیح داده می‌شوند تا کاهش ناگهانی توان را تحت جریان بالا جلوگیری کرده و عملکرد الکتریکی ثابت را تحت بارهای دینامیکی تضمین کنند.

● مقاومت مستقیم کم (DCR)
کاهش از دست دادن مس برای بهبود کارایی سیستم GaN امری حیاتی است. تکنیک‌هایی مانند استفاده از سیم‌های ضخیم‌تر یا پیچش‌های سیم تخت DCR را با افزایش مساحت مقطع مоперی کاهش می‌دهند.

● کوچک‌سازی و چگالی قدرت بالا
سیستم‌های مبتنی بر GaN به دنبال فشردگی استثنایی هستند. انواع سلف‌هایی که از مواد با Bs بالا و طراحی شکاف توزیع‌شده استفاده می‌کنند، اندازه هسته را کاهش می‌دهند و مساحت PCB را کم می‌کنند.

● پایداری دما
پارامترهای سلف (مانند ظرفیت سلف، زیان‌ها) که با دما تغییر می‌کنند، می‌توانند پایداری سیستم‌های توان را تحت تأثیر قرار دهند. استفاده از موادی با خواص گرمایی پایدار، عملکرد ثابتی در برابر محدوده وسیع دما (-55℃ تا +150℃) تضمین می‌کند.

2. سری سلف توان جریان بالا CSBA: طراحی شده برای راه‌حل‌های توان GaN

برای برآوردن نیازهای برنامه‌های فرکانس بالا GaN - به ویژه برای کاهش زیاد، چگالی توان بالا و عملکرد دماهای وسیع - کدکا سری سلف توان جریان بالا CSBA را معرفی کرد. این سری که با استفاده از هسته آلیاژ گرانول نوآورانه طراحی شده است، ویژگی‌های عالی اشباع نرم و کارایی فرکانس بالا ارائه می‌دهد. آزمایش‌های گسترده نشان داده است که سری سلف توان جریان بالا و فشرده CSBA در فرکانس‌های 300~600 kHz زیان کمینه‌ای دارد و مناسب طراحی‌های مبتنی بر GaN است.

سری CSBA در نه نوع اندازه موجود است که شامل CSBA1040، CSBA1050، CSBA1060، CSBA1250، CSBA1265، CSBA1275، CSBA1670، CSBA1809 و CSBA2212 می‌شود. ظرفیت این سلف‌های ثابت از 0.17μH تا 100μH متغیر است، DCR به کمترین مقدار 0.32mΩ رسیده، جریان اشباع تا 70A و دمای کاری آنها بین -55℃ تا +150℃ است.

۱) کاهش زیاد هسته برای عملکرد فرکانس بالا GaN
عملکرد فرکانس بالا گا نیتride نیازمند قطب‌دهی‌هایی با زیان هسته‌ای مینیمال است. سری قطب‌دهی توان جریان بالا و حجم کم CSBA از مواد با زیان کم و طرح‌های پیچش سیم تخت استفاده می‌کند تا زیان هسته و DCR را کاهش دهد و کارایی تبدیل توان را افزایش دهد. داده‌های مقایسه‌ای دربارهٔ زیان هسته بین قطب‌دهی آلیاژ استاندارد و سری CSBA در طول فرکانس‌ها در زیر نشان داده شده است.

۲) جمع‌آوری مغناطیسی برای کاهش EMI
سری سلف قدرتی با جریان بالا و طراحی فشرده CSBA، جمع‌آوری مغناطیسی را ادغام کرده است تا اغتشاش الکترومغناطیسی (EMI) را که در کاربردهای فرکانس بالا GaN حیاتی است، به طور مؤثری کاهش دهد. با کاهش اغتشاش در مولفه‌های حساس، از برابری سیگنال و قابلیت اعتماد سیستم افزایش می‌یابد که ایده‌آل برای کاربردهای با 밀تی بالا مانند تأمین قدرت سرورهای مرکز داده است.

۳) طراحی فشرده فوق العاده برای چگالی قدرت بالا
با نمای کوچک و ساختار فشرده (حداقل اندازه: 11.20 X 10.20 X 4.00 میلی‌متر)، سری سلف قدرت جریان بالا CSBA فضاي PCB را ادغام می‌کند و نصب چگالی بالا را پشتیبانی می‌کند، که با درخواست‌های شدید استفاده از فضا در دستگاه‌های الکترونیکی مدرن هماهنگ است.

4) پایداری در دمای گسترده
عملکرد از -55℃ تا +150℃، سری سلف قدرت جریان بالا CSBA حتی در محیط‌های دمای بالا، زیان کم و کارایی بالا را حفظ می‌کند و به طور مؤثر از مسائل قدیمی شدن حرارتی جلوگیری می‌کند.

5) زیان کم، کارایی بالا
هسته‌های آلوی پودری پیشرفته و ساختار پیچیده بهینه‌سازی‌شده، زیان هسته و مقاومتی را کاهش می‌دهد و کارایی کلی سیستم GaN را افزایش می‌دهد. برای مثال، در تأمین قدرت سرورها، سلف‌های با زیان کم، ضایعات انرژی را کاهش می‌دهد و با روند انرژی سبز هماهنگ است.

6) سازگاری با کاربردهای گسترده
این سری سلف قدرت جریان بالا فشرده CSBA کاربرد گسترده‌ای در تبدیل‌کننده‌های DC-DC، تنظیم‌کننده‌های جریان و ماژول‌های اصلی در تأمین برق سرورهای هوش مصنوعی یا تجهیزات انرژی نوین دارد. توانایی مدیریت جریان بالا و سازگاری با فرکانس‌های بالا، طراحی‌های با چگالی قدرت بالا را پشتیبانی می‌کند در حالی که قابلیت اطمینان بلندمدت را تضمین می‌کند.

3. استاندارد محیط زیست

سری سلف الکتریکی با جریان بالا و حجم کوچک CSBA نیازهای RoHS، REACH و بدون هالوژن را برآورده می‌کند.

4. وضعیت محصول

مانند تمام قطعات موجود در CODACA، سری سلف الکتریکی با جریان بالا و حجم کوچک CSBA به صورت سریالی تولید شده است و زمان تحویل 4 تا 6 هفته است.