隨著服務器和人工智能應用的發(fā)展，CPU/GPU的功率越來越高，為了降低傳輸損耗，傳統(tǒng)供電架構(gòu)已經(jīng)從12V升級到48V。受限于服務器內(nèi)的空間尺寸，需要高功率密度的電源幫助實現(xiàn)從48V到12V的供電轉(zhuǎn)換。

英諾賽科針對48V架構(gòu)開發(fā)了兩款行業(yè)領先的降壓電源方案（四相2kW交錯降壓電源方案），為更高效、節(jié)能的數(shù)據(jù)中心賦能。

英諾賽科此次推出的兩款降壓電源方案利用氮化鎵高頻高效的優(yōu)勢和四相交錯Buck拓撲結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了高功率密度的緊湊設計，內(nèi)置超小體積氮化鎵半橋驅(qū)動 IC INS2002 和雙面散熱低壓氮化鎵 INN100EA035A，效率高達98%，功率部分面積68mmx30mm，僅為智能手機（iphone 15）的1/5大小。

InnoGaN+Driver IC：小體積、低損耗的關鍵

與Si MOS相比，GaN具備更優(yōu)越的開關特性和更低的開關損耗, 可以帶來更高的轉(zhuǎn)換效率，更高的開關頻率，更小的磁性器件尺寸和濾波電容的體積，以及更高的功率密度。此次發(fā)布的兩款2kW 四相交錯降壓電源方案均采用4顆英諾賽科100V氮化鎵半橋驅(qū)動 IC（INS2002FQ）和16顆100V雙面散熱的低壓氮化鎵功率晶體管（INN100EA035A）。

INS2002FQ 采用英諾自研的 FCQFN 3mmx3mm 封裝，專為驅(qū)動GaN打造，十分適合高功率和高頻率應用。該產(chǎn)品具備如下特點：

1） 內(nèi)置自舉電路BST鉗位電路，能夠保護GaN柵極在安全的驅(qū)動電壓范圍內(nèi)工作；

2） 單獨的驅(qū)動上拉和下拉輸出引腳，可分別調(diào)節(jié)開通和關斷速度；

3） 支持3態(tài)PWM輸入，可以通過調(diào)節(jié)外部配置電阻靈活調(diào)節(jié)死區(qū)時間；

4） 和競品驅(qū)動相比，驅(qū)動能力更強，傳播延遲更低。

100V 氮化鎵增強型功率晶體管INN100EA035A，采用En-FCLGA3.3x3.3封裝，具備超低的導通電阻和雙面散熱特性，可以使能量損耗大幅降低的同時提升散熱能力，是實現(xiàn)高功率密度方案的關鍵。

四相交錯 Buck，提升系統(tǒng)效率：

英諾賽科2kW四相交錯降壓電源方案采用四相交錯Buck拓撲，每相使用1顆INS2002FQ和4顆INN100EA035A實現(xiàn)功率傳輸。

兩款方案分別采用雙耦合/四耦合電感，將傳統(tǒng)Buck方案中的分立電感替換為低耦合系數(shù)的耦合電感，有效降低了電感紋波電流，同時降低電感和電容體積，有助于提升系統(tǒng)功率密度，同時具有十分靈活的拓展功能。在輸入40Vdc-60Vdc，輸出12V/167A的條件下，兩款方案的最大輸出功率2000W。其中采用雙耦合電感的峰值效率為98%@1200W，滿載效率為97.6%@2000W；采用四耦合電感的峰值效率為98.1%@1000W，滿載效率為97.7%@2000W。功率級尺寸均為68*30*18mm。峰值效率和滿載效率均比市面上最好性能的Si MOSFET高1%以上。

?場景應用圖

?產(chǎn)品實體圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術優(yōu)勢

1）：四相交錯 Buck 拓撲，生態(tài)成熟，拓展性靈活；

2）：效率超98%，峰值效率和滿載效率均比最優(yōu)的Si MOSFET高1%以上；

3）：高開關頻率、高功率密度，且大幅降低能耗，滿載無風條件下器件熱點溫度比最優(yōu)的Si MOSFET低15度以上。

?方案規(guī)格

1）：輸入電壓：48V

2）：輸入欠壓保護：39V

3）：輸入過壓保護：63V

4）：輸出電壓：12V

5）：輸出過壓保護：15V

6）：輸出限流：200A

7）：輸出功率：2000W

8）：開關頻率：250KHz

9）：滿載效率：97.62%

英諾賽科此次開發(fā)的兩款降壓電源方案可應用于數(shù)據(jù)中心領域的服務器48V供電系統(tǒng)、新能源汽車48V供電架構(gòu)，以及工業(yè)和通信的電源模塊，借助氮化鎵的性能降低系統(tǒng)損耗，大幅提升效率，幫助實現(xiàn)低碳、節(jié)能發(fā)展。

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