前言
近期,充电头网拿到一款中兴推出的高功率隔离DC-DC电源模块。该模块支持DC 38–75V宽范围输入,可稳定输出12V/67A,最大输出功率达800W。在100×70×32mm的紧凑体积内实现大电流输出,定位明确指向高效率与高功率密度的通信/数据设备供电需求。
从外观结构看,该模块顶部采用大面积鳍片散热器覆盖,以实现将热量快速导出;同时配合多组大电流端子与焊盘阵列、以及多颗滤波电容的储能配置,体现出其在满载温升、动态响应与长期可靠性方面的工程化取向。接下来,充电头网将结合模块实物,对这款中兴 800W 隔离 DC-DC 模块的结构设计与用料布局进行进一步解析,看看它如何在宽压输入与 67A大电流输出条件下兼顾效率、散热与可靠性表现。
中兴ZXDB800外观
中兴ZXDB800模块正面一览,可见模块顶部覆盖大面积散热片,且鳍片分布密集,便于更快速、高效的将模块的热量导出。
中兴ZXDB800模块背面一览,该模块的背面从左只有,从上到下,分别为左上角的通信接口、右上角电源输出接口、以及左下角的电源输入接口。
从侧面可见中心这款模块主要分为三层,分别是顶层的散热片、中层的小板以及底部的主板。
该模块的整体长度为9.79cm。
该模块的整体宽度为6.99cm。
该模块的整体厚度为3.07cm。
另外,该模块的整体重量为246g。
对比可见该模块明显大于明信片。
将该模块放置于成年人掌心,大小如图所示。
简单看过该模块的整体外观与参数,充电头网继续为您带来该模块的深度解析。
中兴ZXDB800方案解析
先从该模块的底部看起。
模块底部的两个输出接口连接器来自中航光电。
模块底部的一个输入接口连接器来自中航光电。
固定铜柱旁边的有一个通信接针。
继续将小板和主板分离。
底部主板正面主要为滤波电路,左侧为输出滤波电容,右侧为输入滤波电容。
一颗瓷片电容,型号为F472M。
输出低压固态滤波电容来自尼吉康,耐压16V,容量为220μF。该电容实际为PLX系列产品,具备低ESR,高容许纹波特性,支持125℃ 3000H长寿特性,并符合AEC-Q200车规认证标准。
输入端的低压贴片滤波固态电容同样来自尼吉康,规格为50V 220μF,该电容属于UWD系列产品,为芯片低阻抗产品,支持260℃高温回流焊,符合AEC-Q200标准。
一颗温度监控芯片来着恩智浦,实际型号为NE1617A,该器件是一款高精度双通道温度监测器,同时监测自身温度及远程传感器温度,采用SSOP封装。
小板背面并无打胶处理,但可见PCB板中部有隔离变压器和平面电感。
一个隔离电源数字控制芯片来自德州仪器,实际型号为UCD3138,此控制器灵活的特性使得此器件适合于品种繁多的电源转换应用。同时,器件内的多重外设已进行了专门优化以提升AC-DC和隔离的DC-DC性能并减少IT和网络基础设施空间内的解决方案组件数量。
一颗器件来自英飞凌,实际型号难以辨认。
另一颗器件同样来自英飞凌,实际型号难以辨认。
一颗运放芯片来自德州仪器,实际型号为OPA335AIDBV,该器件是一颗零漂移单电源CMOS运算放大器,采用SOT23-5封装。
视角转向小板背面,将小板顶部盖板和散热片先拆下,可见顶盖上印有该模块型号——ZXDB800。
小板正面覆盖有大面积导热胶,高发热区域均有覆盖。
8颗MOS管来自AOS万国半导体,这是一颗耐压100V,导阻4.6mΩ的NMOS,采用PDFN-8封装。
丝印5110-1的芯片来自德州仪器,实际型号为LM5110,该芯片是一颗双栅极驱动器,以更高的峰值输出电流和效率取代了行业标准的栅极驱动器。每个“复合”输出驱动器级包含并联工作的MOS和双极晶体管,共同从容性支持超过5A的峰值电流。结合MOS和双极器件的独特特性,可减少驱动电流随电压和温度的变化。
一颗二极管,丝印ED83。
另一颗丝印5110-1的芯片来自德州仪器,实际型号同为LM5110。
另一个丝印ED83的二极管。
一个丝印BH W83的器件。
一个丝印LOL744的器件。
一颗NMOS来自英飞凌,实际型号为BSZ097N04LSG,耐压40V,导阻9.7mΩ,采用TSDSON封装。
一颗DC-DC转换芯片来自安森美,实际型号为NCP1031,该芯片是一颗微型高压单片开关稳压器,集成了片上功率开关和启动电路。该芯片在单个IC中集成了实现多种开关稳压器应用所需的所有有源功率、控制逻辑和保护电路,只需极少的外部元件,例如次级侧偏置电源或低功率DC-DC转换器。
两颗双通道数字隔离芯片来自亚德诺,实际型号为ADUM3210TRZ,具备优于光耦合器等替代产品的出色性能特点。
丝印A00A的芯片来自德州仪器,实际型号为LMC7101,该西片是一颗单通道15.5V 1.1MHz运算放大器,采用SOT23-5封装。
另一侧的8颗MOS管来自英飞凌,实际型号为BSC070N10NS3,是一颗耐压100V,导阻7mΩ的NMOS,采用TDSON-8封装。
一颗栅极驱动芯片来自德州仪器,实际型号为LM5101A,专用于驱动同步降压或半桥架构中的高侧和低侧N沟道MOSFET,采用WSON-10封装。
另一颗同样型号的德州仪器栅极驱动器。
以上为本次方案解析的全部内容了,最后来一张全家福。
充电头网总结
中兴ZXDB800属于典型面向通信以及服务器领域的12V大电流隔离电源模块,其在38~75V直流宽压输入下实现12V/67A、最高800W输出,并用100×70×32mm的紧凑体积去完成高功率密度落地。结构上以大面积鳍片散热器+导热介质覆盖功率区,配合多组大电流端子与“主板滤波+中层功率小板”的三层堆叠,整体取向就是在满载工况下把热、铜损与纹波控制做工程化。
在用料层面,输入/输出端采用中航光电连接器,滤波端使用尼吉康低ESR固态电容增强纹波承受与寿命表现;小板则引入TI UCD3138数字电源控制器,配合亚德诺数字隔离器件实现隔离侧信号链,外围还有温度监测NXP NE1617A等做热管理闭环;功率器件则由多颗100V MOSFET阵列、TI栅极驱动器LM5110/LM5101A共同支撑67A输出能力。综合来看,中兴ZXDB800的亮点是通过散热、滤波、隔离与数字控制的系统化设计,把800W隔离DC-DC模块做成了可直接部署的高密度电源模块方案。
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