芯仙能源技術有限公司推出了一款採用氮化鎵器件的雙向AC-DC變換器，這款變換器支持2000W輸出功率，並支持整流模式和逆變模式。 其中整流模式支持寬範圍交流輸入，額定輸出電壓為48V，並支持42-58V調節。
逆變模式支持42-58V輸入，輸出支持120或220Vac，最大輸出功率為2000W，轉換效率達95%。 模塊採用主動風冷散熱設計，噪聲低，溫升低，提升可靠性。 逆變模塊支持多機並聯工作，可廣泛用於48V電池組的儲能，直流微網，V2G逆變等新能源應用場景。
逆變模塊的交流和直流側均具備過壓，欠壓保護，過流和短路保護，並支持過熱保護。 充電頭網拿到了這款W2000-48V雙向AC-DC變換器，下面就通過文章的形式，展示這款變換器的設計和用料。
模塊正面一覽，右端設有一排接線座子，板子中間設有兩塊可拆卸小板，垂直焊接的小板覆蓋金屬散熱片，並通過風扇散熱，器件間留有充足空隙，有效避免積熱。 
主板背面主要是隔離驅動器和電流採樣晶片等器件，外圍電路簡潔，整體焊接也十分工整，工藝水準高。 
測得模塊長度約為28cm。 
寬度約為13cm。
最大厚度約為44mm。
另外測得模塊重量約為1515g。
芯仙2KW氮化鎵雙向變換器解析
芯仙這款模塊的輸入輸出接線柱都設置在一側，左下角為直流接線柱，依次焊接保險絲，濾波電容，升壓/整流管，變壓器，右下角的散熱片為全橋LLC開關管的散熱片，右側為高壓濾波電容，右上角的散熱片為圖騰柱無橋PFC開關管散熱，向左依次為濾波電感等器件。 四顆黑色繼電器用於交流輸入和逆變輸出端子切換。
雙向變換器模塊背面焊接四顆電流傳感器晶片，六顆驅動器晶片，以及通信晶片。 下面我們從直流側開始觀察雙向變換器模塊的用料和設計。
雙向變換器模塊側面一覽，依次焊接低壓濾波電容，低壓氮化鎵小板，開關變壓器，諧振電感，高壓氮化鎵小板和高壓濾波電容。 其中高低壓氮化鎵小板均固定到散熱片上，並通過風扇進行散熱。
低壓氮化鎵開關管焊接在小板上，使用六顆英諾賽科 INN100W032A 低壓氮化鎵，三顆並聯，組成半橋。 並且由兩塊小板組成H橋，共使用12顆氮化鎵開關管。
英諾賽科 INN100W032A採用 GaN-on-Silicon Emode HEMT技術，有著極低的柵極電荷和超低導通電阻。 耐壓100V，導阻3.2mΩ，連續電流60A，脈衝電流可達230A，能夠適應-40°C到150°C工作環境，零反向恢復電荷。 採用WLCSP 3.5mm x 2.13mm極小封裝，大大節省占板面積。
用於驅動低壓氮化鎵的驅動器來自納芯微，型號NSi6602A-DSWR，是一顆雙通道隔離柵極驅動器，支持2MHz開關頻率。 晶片內置驅動器，可以直接驅動MOS管和氮化鎵開關管，無需外置驅動器，簡化電路設計。
用於LLC全橋及主動整流的氮化鎵開關管來自英諾賽科，型號INN650TA030AH，是一顆650V耐壓的增強型氮化鎵開關管，採用 GaN-on-Silicon Emode HEMT技術，有著極低的柵極電荷和超低導通電阻。 導阻低至25mΩ，採用TOLL封裝，具有開爾文源極，具有更強的散熱能力。 適用於開關電源，圖騰柱PFC，電池快充，高功率密度及高能效電源應用。
評論