48V高效降压电源方案：英诺赛科推出2kW四相交错设计

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。

?场景应用图

?产品实体图

?展示板照片

?方案方块图

?核心技术优势

1）：四相交错 Buck 拓扑，生态成熟，拓展性灵活；

2）：效率超98%，峰值效率和满载效率均比最优的Si MOSFET高1%以上；

3）：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最优的Si MOSFET低15度以上。

?方案规格

1）：输入电压：48V

2）：输入欠压保护：39V

3）：输入过压保护：63V

4）：输出电压：12V

5）：输出过压保护：15V

6）：输出限流：200A

7）：输出功率：2000W

8）：开关频率：250KHz

9）：满载效率：97.62%

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。

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