1/4砖尺寸设计,军陶150W隔离DC-DC电源模块解析
前言
DC‑DC砖式电源模块广泛应用于工业控制、轨道交通、通信设备以及军工配套等场景,标准化的砖式封装具备功率密度高、集成度高、使用便捷的特点,可大幅简化整机电源系统的设计工作量。
军陶QB36C150N013R20 150W隔离DC‑DC电源模块,采用行业标准1/4砖尺寸设计,具备宽范围输入、隔离输出、完备的保护机制。下面我们来看看产品的具体设计。
军陶150W 1/4砖电源模块外观

军陶QB36C150N013R20电源模块采用1/4 砖工业标准尺寸设计,核心控制器、驱动器、运放等器件布局在正面。

另一面布局功率器件,变压器、电感等包裹绝缘胶带以及打胶保护。

模块输入端插针特写。

变压器上贴有电源模块信息标签,可见产品品牌以及型号等信息。

另一端金属插针特写。

测得军陶1/4砖电源模块长度为58.12mm。

宽度为37.1mm。

厚度为9.75mm。

产品拿在手上的大小直观感受。

另外测得模块重量约为47g。
军陶150W 1/4砖电源模块方案解析

电源模块正面设有主控芯片、驱动器、钳位MOS管、数字隔离器、光耦等器件。

另一面设有主开关管、同步整流管、运放等器件。

MLCC滤波电容特写。

0.47μH滤波电感特写。

电源模块主控芯片来自TI德州仪器,丝印28091,实际型号UCC2809PTR-1,是一款电流模式 PWM 控制器,支持正激、反激、Boost拓扑,开关频率最高可达1MHz,采用VSSOP-8封装。

驱动器来自德州仪器,丝印PS2812,实际型号TPS2812,是双路非反相高速MOS管栅极驱动器,每通道峰值输出电流 2A,支持 14V~40V 宽范围供电拓展,采用TSSOP-8封装。

主开关管来自英飞凌,型号BSC190N15NS3 G,NMOS,耐压150V,导阻19mΩ,采用TDSON-8封装。
钳位MOS管来自威世,型号Si7115DN,PMOS管,耐压150V,导通电阻0.295Ω,采用 PowerPAK 1212-8封装。

丝印W82稳压芯片特写。

电流互感器特写。

单通道运算放大器来自TI,丝印A63A,实际型号LM321MFX,供电电压范围3~32V,增益带宽积1MHz,采用SOT23-5封装。

另一颗运算放大器来自德州仪器,丝印L2904,实际型号LM2904PWR,是双路通用型运算放大器,供电电压范围3~26V,单位增益带宽700kHz,采用TSSOP-8封装。

变压器特写,周边打胶保护。

数字隔离器来自ADI亚德诺,丝印3210BRZ,实际型号ADUM3210BRZ,是基于iCoupler®磁隔离技术的双通道数字隔离器,隔离耐压 2500Vrms,最高数据速率10Mbps,采用SOIC-8封装。

两颗810光耦来自东芝。

两颗栅极驱动芯片来自亚德诺,丝印ABED,实际型号MAX5048BAUT‑T,TTL逻辑输入等级,采用SOT23‑6封装。

MLCC电容打胶防护。

同步整流管来自AOS万国半导体,型号AON6448,NMOS管,耐压80V,导通电阻9.6mΩ,采用DFN5x6封装。

滤波电感特写,磁芯包裹绝缘胶带,同时周边也是打胶处理。

MLCC滤波电容特写。

负载开关管来自安森美,型号FDMC8882,NMOS管,耐压30V,导通电阻14.3mΩ,采用WDFN8封装。

另一颗保护管采用威世Si7115DN。

三端可调精密并联基准源来自德州仪器,丝印YAIG,实际型号为TLV431A,内置1.24V 内部基准,25℃基准精度 ±1%,支持输出电压在 1.24V~6V 之间通过分压电阻自由设定,采用SOT23封装。

另一颗TI LM321MFX运放特写。
服务器电源网总结

最后附上军陶150W 1/4砖电源模块的核心器件清单,方便大家查阅。、
军陶150W 1/4砖电源模块采用成熟的隔离正激功率拓扑,原边以UCC2809 PWM控制器为核心,搭配TPS2812栅极驱动器驱动原边主功率开关管,同时配置Si7115DN PMOS实现有源钳位,抑制变压器尖峰电压,提升可靠性。
次级侧使用两颗MAX5048驱动器驱动三颗AON6448同步整流管,多管并联分摊电流降低导通损耗,提升整机转换效率。Si7115DN 与 FDMC8882 构成次级输出保护开关阵列,可在故障状态快速切断输出,实现本地保护动作。
整机器件选型兼顾性能与可靠性,功率器件、小信号模拟器件、数字隔离器件分工明确,过压、过流等保护机制完整;PCB 布局上功率区域与信号区域分区排布,关键功率器件、变压器、电感均做打胶绝缘加固处理,适配振动、温差较大的工业使用环境。
