A villamos ellátás tervezésében a GaN-alapú megoldások lehetővé teszik a magasabb kapcsolási gyakoriságokat, a jobb hőmérsékleti teljesítményt és jelentősen csökkentik az eszköz méretét és súlyát – több mint 50%-kal kisebbek a szilícium-alapú megoldásokhoz képest. Ez jelentős telepítési tér mentén jár, minimalizálja a rendszer egész méretét és nagyra növeli a teljesítmény-sűrűséget. Ennek eredményeképpen a GaN-eszközök alapvető előnyöket mutatnak, például magas teljesítmény-sűrűséget, alacsony energiafogyasztást és magas megbízhatóságot alkalmazásokban, mint például a 5G kommunikáció, az elektronikus járművek, az adatközpontok és a szerverek villamos ellátása. A bővődő alkalmazásukkal növekedő igény kerül a körökben használt induktorok teljesítményére.
1.A GaN teljesítményrendszer transzformátor követelményei
● Magas frekvencia, alacsony veszteség
A GaN eszközök MHz-szintű magasfrekvenciás kapcsolást támogatnak, amely hatékonyan csökkenti a passzív komponensek méretét. Azonban a magas frekvenciák vezetik az induktorokban lévő felszínhatásokhoz és magveszteségekhez. Így az induktoroknak veszteséges anyagokkal kell rendelkezniük, hogy megakadályozzák a mag melegedését magas frekvencián.
● Magas Rendségi Áram
A GaN-rendszerek magas teljesítményű sűrűsége magasabb átmeneti áramokat okozhat az induktorokon, ami kockázatot jelent a mag uramítására. Olyan anyagok, mint például a Fe-Si-Al vagy a Fe-Ni ötvözetek, amelyek magas uramítási flúx sűrűséggel (Bs) rendelkeznek, előnyben részesülnek, hogy megakadályozzák az áramerősség alatt a váratlan indukciós esés érkezését, miközben biztosítják a dinamikus terheléseknél a stabil elektromos teljesítményt.
● Alacsony DC-ellenállás (DCR)
A ramegállás csökkentése kritikus a GaN-rendszer hatékonyságának javításához. A vastagságú vezetékek vagy a síkvezetékes szitálások alkalmazása csökkenti a DCR-t a vezető keresztszecske növelésével.
● Miniaturizáció és Magas Teljesítményű Sűrűség
A GaN-rendszerök extrém kompaktsságot céloznak. A magas-Bs anyagokból készült és elosztott rézszintes tervezetű induktorok minimalizálják a mag méretét, csökkentve az áramkör lap területét.
● Hőmérsékleti Stabilitás
Az induktor paraméterei (pl., indukancia, veszteségek) a hőmérséklet változásával történő megváltozása destabilizálhatja a tápegységeket. A stabil hőmérsékleti tulajdonságú anyagok biztosítják a teljesítmény konzisztenciáját széles hőmérsékleti tartományon (-55℃ to +150℃).
2. CSBA Magas Áramos Induktor Sorozat: Kifejezetten GaN Tápegység-rendszerekre
A magas gyakoriságú GaN alkalmazások igényeinek elelésére — különösen a kis veszteség, magas teljesítménymélység és széles hőmérsékleti teljesítmény érdekében — Codaca kiadta a CSBA magas áramos hatékonysági induktor sorozatot. Innovatív allow pormaggal tervezve, ez a sorozat kitűnően működik a lágy sátrázás jellemzőivel és a magas gyakoriságú hatékonysággal. Terjedelmes tesztek megerősítették, hogy a kompakt magas áramos induktor CSBA sorozat minimális veszteséget ér el 300~600 kHz között, ami tökéletes a GaN-alapú tervezésekhez.
A CSBA sorozat kilenc különböző méretű típusban érhető el, amelyek közé tartoznak a CSBA1040, CSBA1050, CSBA1060, CSBA1250, CSBA1265, CSBA1275, CSBA1670, CSBA1809 és CSBA2212. Ezeknek a rögzített indaktoroknak az indukció 0,17μH-től 100μH-ig terjed, a DCR alacsony 0,32mΩ-ra, a teljesítménnyel együttműködő áram 70A-ra nőhet, míg a működési hőmérséklet -55℃~+150℃ között van.
1) Alacsony magveszteség GaN magas gyakorisági működéshez
A GaN magas gyakorisági működése alacsony magveszteséggel rendelkező induktorokat igényel. A kompakt magas áramhordozó hatalominduktor CSBA sorozat alacsony veszteségű anyagokat és síkforgást használ, hogy csökkentse a magveszteséget és a DCR-t, növelve az áramerősségi konverziós hatékonyságot. Az alábbi adatok összehasonlítják a magveszteségeket szabványos alejfém poros induktorok és a CSBA sorozat között különböző gyakoriságokon.
2) Mágnesesítési párnázás zavarjel (EMI) csökkentésére
A kompakt magas áramú hatóerő indaktor CSBA sorozat integrálja a mágnesesítési párnázást, amely hatékonyan csökkenti a zavarjel-t (EMI), ami kulcsfontosságú a magas gyakoriságu GaN alkalmazásokban. Az érzékeny összetevőkkel való zavar minimalizálásával javítja a jelesemerés integritását és a rendszer megbízhatóságát, ideális a magas sűrűségű alkalmazásokhoz, például az adatközponti szerverek tápegységeihez.
3) Ultrakompakt tervezés magas hatóerő sűrűséghez
Vasaló profiljával és kompakt szerkezettel (legkisebb méret: 11,20 x 10,20 x 4,00 mm), a CSBA sorozatú kompakt magas áramos hajlítótranszformátor megtakarítja a PCB térét és támogatja a magas-sűrűségű telepítést, amely megfelel a modern elektronikai eszközök szigorú térhasználati követelményeinek.
4) Széles hőmérsékleti stabilitás
-55℃ és +150℃ közötti működésnél a CSBA sorozatú kompakt magas áramos hajlítótranszformátor alacsony veszteségeket és magas hatékonyságot biztosít, még magasabb hőmérsékleteken is, hatékonyan elkerülve a hőöregségi problémákat.
5) Alacsony veszteség, magas hatékonyság
Fejlett allejtartalmú magok és optimalizált spítóstruktúrák minimalizálják a magi és ellenállási veszteségeket, javítva az egész GaN-rendszer hatékonyságát. Például a kiszolgálói áramforrásokban a kevés veszteségű transzformátorok csökkentik az energia elvesztést, összhangban a zöld energiai trendekkel.
6) Széles alkalmazási kompatibilitás
A kompakt magas áramos hajlítótranszformátor CSBA sorozat széles körben alkalmazható a GaN-alapú DC-DC átalakítókra, kapcsoló szabályozókra és magmodulokra az AI szerverek vagy új energiaeszközök tápegységeiben. A nagy áramkezelési képesség és a magas gyakorisági alkalmazhatóság támogatja a magas teljesítményű sűrűség tervezéseit, miközben biztosítja a hosszú távú megbízhatóságot.
3. Környezeti Szabvány
A kompakt magas áramos hajtásos transzformátor CSBA sorozat megfelel a RoHS, REACH és nélküli halogén követelményeknek.
4. Termék Állapot
Mintha minden részből a CODACA-ban, a kompakt magas áramos hajtásos transzformátor CSBA sorozat tömeges termelésre van, és a leadás 4~6 hét.