基於InnoGaN ISG3201 & INN040LA015A 設計的1KW DCDC 電源模塊方案

隨著“雙碳”概念的深入，智能化、低碳化越來越成為數據中心的兩大“確定性”發展趨勢，而低碳化就意味著要讓數據中心能耗更低、效率更高。據行家說Research顯示，現有數據中心（Si方案）整體功率轉換能效大約為75%，而採用GaN器件則能提升到87.5%。其中，DCDC 48V-12V 環節在整個鏈路中扮演了重要角色。
繼420W 48V-5V、600W 48V-12V DCDC電源模塊後，英諾賽科又推出一款1000W 方案，利用氮化鎵寄生結電容小的特點，配合磁集成方案，將開關頻率提升至1MHz，在39mm*26mm*7.5mm的尺寸下，輸出功率達到1000W，效率超98%，實現了高效率和高功率密度優勢。
1000W DCDC 電源模塊的拓撲結構為全橋 LLC DCX，固定變比為4：1，支持 48V 輸入轉 12V 輸出，採用英諾賽科兩顆100V SolidGaN系列的 ISG3201  和八顆INN040LA015A 低壓 GaN 晶片搭配設計。

通過實際測試，在輸入電壓48V、輸出12V/30A 時，峰值效率達到 98%；在輸入電壓 48V、輸出12V/85A 時，滿載效率 96.29%。

1000W DCDC電源模塊採用了兩款 InnoGaN 氮化鎵晶片設計而成，實現系統的高功率轉換。



SolidGaN ISG3201 是一顆耐壓 100V 的半橋氮化鎵合封晶片，其內部集成了2顆 100V/3.2mΩ 的增強型 GaN 和1顆 100V 半橋驅動，通過內部集成驅動器，優化驅動迴路和功率迴路，顯著降低寄生電感和開關尖峰, 進一步提高1000W 48V 電源模塊系統的整體性能和可靠性。產品面積（5mmx6.5mm）僅略大於單顆標準 5x6 Si 器件，相對於Si方案的PCB占板面積減小了73%。針對諧振軟開關應用，GaN 的軟開關FOM 僅為 Si 的45%，這就意味著在高頻軟開關應用中，100V GaN 的性能更加優越。

同時，該晶片還具有獨立的高側和低側PWM信號輸入，並支持TTL電平驅動，可由專用控制器或通用MCU進行驅動控制，是數據中心模塊電源，電機驅動以及D類功率放大器等48V電源系統的最佳選擇。



INN040LA015A 是一顆耐壓 40V 導阻 1.5mΩ 的增強型氮化鎵電晶體，採用FCLGA 5*4 封裝，體積小巧，同時具備極低柵極電荷和導通電阻，且反向恢復電荷為零，不僅可以降低占板面積，支持1000W DCDC模塊的高功率密度設計，更高的開關頻率還能為系統提供更高的動態響應，為綠色數據中心賦能。



未來的數據中心將以更高效、更綠色和更智能的方式為客戶提供服務，1000W DCDC 電源模塊能夠使數據中心發揮高功率密度、低損耗等巨大優勢，氮化鎵作為實現綠色能源的核心器件，也將為數字化時代的到來提供有力支撐。