直流输出48V/70A与350V/10A两种3500W和48V/112A与350V/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。 在2001年7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×宽×高=70cm×22cm×12cm,重量约14kg。电网输入三相380~415V(电流13A),也可降低输入200~240V(电流24A),频率50~60Hz。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×宽×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:200~240V、380~415V、460~480V。低电压时IIN=25A(MAX);其输出直流为350V/12.5A(MAX)。电网频率50~60Hz。
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MOSFET、IGBT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MOSFET、IGBT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“F530(9604)”、“F826(9615)”、“F1670(9726)”、“F4702(9845)”等。 2)从电路判断是一个MOSFET内含一只二极管的模块,标号为“M4005(6315)”、“M4427(9624)”、“M3422(9611)”等。 3) 从电路判断是二只MOSFET(半桥双管)的模块,标号为“M5220(9708)”、“M5662(9726)”、“M3419(9603)”、“M6768(9814)”等。 在市场上从未见过这种特殊外壳,每只重近100g的MOSFET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×2cm。48V电源有炸裂。 4)PFC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MOSFET和IGBT共8~9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500V~600V,工作电流在30A~40A。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MOSFET、IGBT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“M7471(9846)”、“M3937(9613)”、“M3438(9602)”、“M5706(9732)”、“M3467(9602)”; ——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“M7453(9845)”、“M4045(9616)”、“M3721(9609)”、“M5394(9714)”、“M3161(9547)”、“M3453(9602)”等。
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