英诺赛科 INN100EA035A 48V 四相 2kW 降压电源方案

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随着服务器和人工智能应用的发展，CPU/GPU的功率越来越高，为了降低传输损耗，传统供电架构已经从12V升级到48V。受限于服务器内的空间尺寸，需要高功率密度的电源帮助实现从48V到12V的供电转换。

英诺赛科针对48V架构开发了两款行业领先的降压电源方案（四相2kW交错降压电源方案），为更高效、节能的数据中心赋能。

英诺赛科此次推出的两款降压电源方案利用氮化镓高频高效的优势和四相交错Buck拓扑结构，实现了高功率密度的紧凑设计，内置超小体积氮化镓半桥驱动 IC INS2002 和双面散热低压氮化镓 INN100EA035A，效率高达98%，功率部分面积68mmx30mm，仅为智能手机（iphone 15）的1/5大小。

InnoGaN+Driver IC：小体积、低损耗的关键：与Si MOS相比，GaN具备更优越的开关特性和更低的开关损耗, 可以带来更高的转换效率，更高的开关频率，更小的磁性器件尺寸和滤波电容的体积，以及更高的功率密度。此次发布的两款2kW 四相交错降压电源方案均采用4颗英诺赛科100V氮化镓半桥驱动 IC（INS2002FQ）和16颗100V双面散热的低压氮化镓功率晶体管（INN100EA035A）。

INS2002FQ 采用英诺自研的 FCQFN 3mmx3mm 封装，专为驱动GaN打造，十分适合高功率和高频率应用。该产品具备如下特点：

1）：内置自举电路BST钳位电路，能够保护GaN栅极在安全的驱动电压范围内工作；
2）：单独的驱动上拉和下拉输出引脚，可分别调节开通和关断速度；
3）：支持3态PWM输入，可以通过调节外部配置电阻灵活调节死区时间；
4）：和竞品驱动相比，驱动能力更强，传播延迟更低。

100V 氮化镓增强型功率晶体管INN100EA035A，采用En-FCLGA3.3x3.3封装，具备超低的导通电阻和双面散热特性，可以使能量损耗大幅降低的同时提升散热能力，是实现高功率密度方案的关键。

四相交错 Buck，提升系统效率：

英诺赛科2kW四相交错降压电源方案采用四相交错Buck拓扑，每相使用1颗INS2002FQ和4颗INN100EA035A实现功率传输。

两款方案分别采用双耦合/四耦合电感，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，有效降低了电感纹波电流，同时降低电感和电容体积，有助于提升系统功率密度，同时具有十分灵活的拓展功能。在输入40Vdc-60Vdc，输出12V/167A的条件下，两款方案的最大输出功率2000W。其中采用双耦合电感的峰值效率为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。功率级尺寸均为68*30*18mm。峰值效率和满载效率均比市面上最好性能的Si MOSFET高1%以上。

英诺赛科此次开发的两款降压电源方案可应用于数据中心领域的服务器48V供电系统、新能源汽车48V供电架构，以及工业和通信的电源模块，借助氮化镓的性能降低系统损耗，大幅提升效率，帮助实现低碳、节能发展。

FAQ：

1：氮化鎵INN100EA035A最大内阻是多少？
INN100EA035A在环温25度情况下，最大内阻为3.5毫欧。

2：采用氮化鎵这个2KW四相交错降压电源方案，效率能做到多少?
该方案：输入40Vdc-60Vdc，输出12V/170A，峰值效率为97.92%@1.2kW，满载效率为97.62%@2kW。

3：该方案，有一些什么保护功能？
该方案采用LTC7872，可以实现CC/CV控制，并具有输入欠压/过压保护，输出过压/过流保护，输出短路保护等保护功能。

4：该方案中，INS2002FQ是做什么用的？
INS2002FQ是一款直驱GaN的芯片，内部有针对上管自举电路 BST 的钳位电路，可以保护 GaN的栅极，确保工作在安全的驱动电压范围内，同时芯片具有VCC和BST欠压锁定、VCC过压锁定和过热保护等功能。

5：该方案中，GaN的应用优势有什以？
BUCK拓扑是典型的硬开关拓扑，电路中功率器件的开关损耗较大，GaN 作为第三代半导体材料，具有优异的特性，在相同的导通电阻Ron下，具有更小的Qoss和Qg，这就带来了更低的开关损耗；此外GaN HEMT没有反向恢复电荷Qrr，也就没有反向恢复损耗。以上特性都带来一个巨大优势，BUCK电路可以选择更高的开关频率开关频率提高后，可以降低电感和电容的体积，提升功率密度。