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一粒金砂(中级)

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大功率高档开关电源 [复制链接]

    直流输出48V/70A350V/10A两种3500W48V/112A350V/17A两种6000W高档开关电源的电路设计与元器件应用特点,并提出了有待继续分析的问题。

20017月,有位电源技术爱好者送来了两种据称是军用绝密级的高档电源各2台,希望我能作专题解剖,深入分析,以消化吸收其先进技术。

该电源铁壳上的铭牌标明,是IBM公司的“Bulk”大型舰船专用电源。

一种是直流输出48V/70A的长型通信电源,长××高=70cm×22cm×12cm,重量约14kg。电网输入三相380415V(电流13A),也可降低输入200240V(电流24A),频率5060Hz。这种电源装有电风扇强迫风冷,还在外壳上安装了一只三相高压大开关。电网输入先经大屏蔽盒滤波。

另一种是直流输出350V/10A的短型特种电源,长××高=40cm×30cm×8cm,重约10kg,无强迫风冷,散热器也较短。其铁壳上铭牌标明为电网三相输入,有三种输入范围:200240V380415V460480V。低电压时IIN25AMAX);其输出直流为350V/12.5AMAX)。电网频率5060Hz

解剖工作第一步是拆焊两种(两台)电源主板上的大功率元器件,共有三类:

1)最重的大号磁性组件主功率变压器和Boost储能电感器,铁粉芯磁环电感5只;

2)大号MOSFETIGBT功率开关管模块,和两只电网整流器模块P425等;

3)大号高压铝电解电容器940μF/450V4只,220μF/450V2只,以及多个CBB高频、高压、无感、无极性聚丙烯大电容器,都是优质的突波吸收元件。

2.1   IR公司的功率器件

首先,让我意外新奇的是:均为IR公司商标的MOSFETIGBT大模块,其产品型号标记居然都被假代号替换,它们在IR公司厚本产品手册上均查不到。

1)侧壁贴出一个IGBT内接一只二极管的模块,标号为“F5309604“F8269615“F16709726“F47029845等。

2)从电路判断是一个MOSFET内含一只二极管的模块,标号为“M40056315“M44279624“M34229611等。

3 从电路判断是二只MOSFET(半桥双管)的模块,标号为“M52209708“M56629726“M34199603“M67689814等。

在市场上从未见过这种特殊外壳,每只重近100gMOSFET大模块。每台电源用4只,其散热顶层的铜块厚达6mm,长×宽=9.2cm×2cm48V电源有炸裂。

4PFC控制板上的主芯片标记为“53H1747”4台电源均同,本应是UC3854

我先把拆焊下来的IR公司产品MOSFETIGBT89只,带到IR深圳分公司找技术员询问和鉴定,回答是军用绝密级产品,非工业民品,故手册上无。按3500W电源分析,该MOSFET反向耐压应在500V600V,工作电流在30A40A。由于IR代理商确认了这两种大功率电源主板上使用的大号高频开关管,是为军用装备特制的高档产品,为了保密才改用假代号。因此,值得下功夫认真细致地对两种3500W电源作深入解剖、全面测量、专题分析。随后我又几次在供货商处查看多台开盖电源主板上的MOSFETIGBT模块侧壁商标,并详细记录主要符号,才发现IR公司设在墨西哥(MADEINMEXICO)厂地的特制MOSFET,暗藏了下述重要标记:

    ——凡是在最下层标上“82-5039者,不论假代号怎么变,均为半桥双管MOSFET,如“M74719846“M39379613“M34389602“M57069732“M34679602

    ——凡是最下层标记为“82-6252者,不论假代号如何换,均为单管MOSFET加一只二极管,如“M74539845“M40459616“M37219609“M53949714“M31619547“M34539602等。

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