通信基站、数据中心等应用中,整流模块需要长期保持高功率、高效率运行,所以对于功率器件的导通损耗、开关性能以及可靠性上,有着较高的要求。

功率之心近期通过专业拆解了解到,VERTIV维谛技术3500W整流模块R48-3500e3内部采用东微半导体两款高压超级结MOSFET,分别用于PFC升压和LLC谐振两大核心功率级,覆盖从交流输入到隔离变换的主要功率转换环节。

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维谛技术3500W整流模块

维谛技术R48-3500e3是一款面向通信及数据中心供电场景的高功率整流模块,支持200-277V交流输入,输出电压为-48V,额定输出功率达到3500W。

整机采用长条形铝合金外壳,实测尺寸约为340×84.5×41mm,重量约为1705g。模块前端设置运行指示灯、散热风扇和锁定把手,尾部通过一体式连接器完成交流输入与直流输出,便于机柜系统快速安装和维护。

在电源架构方面,这款整流模块采用双向开关无桥PFC+全桥LLC+同步整流方案,并搭载德州仪器TMS320F28033数字控制器,具备CAN总线通信能力。

东微OSG65R125HF用于PFC功率级

拆解发现,这款整流模块的PFC开关管采用东微半导体OSG65R125HF。

OSG65R125HF属于东微GreenMOS高压超级结MOSFET通用系列。该系列采用电荷平衡技术,在降低导通电阻的同时兼顾栅极电荷和开关性能,主要面向高功率密度、高效率电源应用。

这款器件常温额定耐压为650V;在结温150℃条件下,漏源击穿电压最低为700V。在VGS=10V、ID=12.5A条件下,其导通电阻典型值为115mΩ、最大值为125mΩ。器件采用TO-247封装,在外壳温度25℃条件下连续漏极电流为25A,脉冲漏极电流为75A。

OSG65R125HF的总栅极电荷典型值为41.9nC,其中栅漏电荷为14.1nC。

在无桥PFC功率级中,OSG65R125HF作为PFC开关管,与扁铜线PFC电感、意法半导体STPSC8H065D碳化硅二极管等器件配合工作。

MOSFET按照PFC控制时序进行高频开关,使输入电流跟随交流输入电压变化,同时将整流后的输入电压升高并稳定到高压直流母线,为后级全桥LLC提供直流电源。

东微OSG65R038HZF用于全桥LLC功率级

在后级全桥LLC谐振电路中,维谛技术继续采用东微半导体高压MOSFET,型号为OSG65R038HZF。

OSG65R038HZF是东微GreenMOS Z系列高压超级结MOSFET。与通用系列相比,Z系列集成快速恢复体二极管,针对谐振开关拓扑进行优化,可缩短体二极管反向恢复时间。

这款器件常温额定耐压为650V;在结温150℃条件下,漏源击穿电压最低为700V。在VGS=10V、ID=40A条件下,其导通电阻典型值为32mΩ、最大值为38mΩ。器件采用TO-247封装,在外壳温度25℃条件下连续漏极电流为80A,脉冲漏极电流为240A。

OSG65R038HZF的总栅极电荷典型值为175nC,体二极管反向恢复时间为180ns,反向恢复电荷为1.5μC。

在全桥LLC电路中,多颗OSG65R038HZF组成全桥开关网络,并由达尔DGD21814半桥驱动器进行驱动。开关管按照控制时序交替导通,将PFC母线提供的高压直流电转换为高频交流电,再通过谐振电感、谐振电容和主变压器完成谐振变换及电气隔离。

功率之心总结

维谛技术R48-3500e3整流模块采用双向开关无桥PFC+全桥LLC+同步整流架构,实现200-277Vac输入和-48V/3500W直流输出。

功率之心通过专业拆解发现,模块内部采用东微两款高压超级结MOSFET,其中OSG65R125HF用于无桥PFC功率级,OSG65R038HZF用于全桥LLC功率级。

OSG65R125HF配合PFC电感和碳化硅二极管完成升压及功率因数校正;OSG65R038HZF则将高压直流电转换为高频交流并驱动主变压器。两款器件分别承担前级PFC开关与后级LLC主开关任务,共同完成这款3500W整流模块的主要功率转换。