大联大诠鼎集团推出两款基于英诺赛科产品的48V四相2kW降压电源方案

大联大旗下诠鼎推出两款基于英诺赛科（Innoscience）InnoGaN INN100EA035A氮化镓功率晶体管和INS2002FQ氮化镓半桥驱动IC的48V四相2kW降压电源方案。


图示1-大联大诠鼎基于英诺赛科产品的48V四相2kW降压电源的展示板图

随着人工智能与高性能计算的爆发式增长，CPU/GPU的功率持续升高。为显著降低传输损耗，全球服务器供电架构正从12V向48V系统加速升级。然而，受限于服务器内部的空间尺寸，传统的电源方案往往需要更高的功率密度来实现从48V到12V的供电转换。此背景下，大联大诠鼎基于英诺赛科InnoGaN INN100EA035A氮化镓功率器件和INS2002FQ氮化镓半桥驱动IC推出两款48V四相2kW降压电源方案，旨在为48V服务器、新能源汽车系统或通信模块提供高效、可靠的电源供电。


图示2-大联大诠鼎基于英诺赛科产品的48V四相2kW降压电源的场景应用图

与Si MOS相比，GaN具有出色的开关特性，且开关损耗更低。因此能够实现更高的转换效率，并提升开关频率，同时减小磁性器件尺寸和滤波电容体积，进而提高功率密度。此次大联大诠鼎基于英诺赛科产品推出的两款方案均采用四相交错Buck拓扑，每相使用1颗100V氮化镓半桥驱动IC INS2002FQ和4颗100V双面散热的低压氮化镓功率晶体管INN100EA035A进行功率传输。

INN100EA035A采用双面散热En-FCLGA封装技术，这一创新设计颠覆了传统的单冷却封装热管理方式，可有效降低器件的工作结温。并且该产品具备超低导通电阻，能大幅降低能量损耗，是实现高功率密度方案的关键所在。

INS2002FQ采用英诺赛科自研的FCQFN 3mm×3mm封装，专为驱动GaN而设计，其集成自举与BST钳位电路，支持独立上拉和下拉输出引脚，可分别调节开通和关断速度。并且器件也支持三态PWM输入，可灵活调节死区时间，实现低延迟、高驱动能力，非常适合高功率和高频率的应用场合。


图示3-大联大诠鼎基于英诺赛科产品的48V四相2kW降压电源的方块图

两款解决方案分别采用双耦合/四耦合电感设计。这种设计将传统Buck方案中的分立电感替换为低耦合系数的耦合电感，可有效降低电感纹波电流，同时减少电感和电容体积，有助于提升系统功率密度，实现灵活的拓展功能。在40Vdc-60Vdc输入、12V/167A输出的条件下，两款方案的最大输出功率为2000W。其中采用双耦合电感设计的峰值效率为98%@1200W，满载效率为97.6%@2000W；采用四耦合电感的峰值效率为98.1%@1000W，满载效率为97.7%@2000W。与市面上具有出色性能的Si MOSFET相比，两款方案的峰值效率和满载效率均提升1%以上。

核心技术优势：
        四相交错Buck拓扑，生态成熟，拓展性灵活；
        效率超98%，峰值效率和满载效率均比出色的Si MOSFET高1%以上；
        高开关频率、高功率密度，且大幅降低能耗，满载无风条件下，器件热点温度比出色的Si MOSFET低15度以上。

方案规格：
        输入电压：48V；
        输入欠压保护：39V；
        输入过压保护：63V；
        输出电压：12V；
        输出过压保护：15V；
        输出限流：200A；
        输出功率：2000W；
        开关频率：250KHz；
        满载效率：97.62%。