Nuprime SiGa Power75

NuPrime SiGa Power 75, externe SiC- en GaN-voeding

Een DAC, een streamer, een netwerkswitch: deze laagspanningsapparaten worden bijna altijd geleverd met een klein generiek netvoedingsblok waarvan de schakelruis uiteindelijk in het signaal terechtkomt. NuPrime pakt het probleem anders aan. De SiGa Power 75 jaagt de schakelfrequentie zeer hoog op met behulp van halfgeleiders van siliciumcarbide en galliumnitride, en zuivert wat overblijft vervolgens met actieve ruisonderdrukking en zorgvuldige afscherming.

Siliciumcarbide en galliumnitride in tandem

Het conversiegedeelte combineert twee families van zogeheten breedbandgap-halfgeleiders, die sneller kunnen schakelen en hogere spanningen en temperaturen verdragen dan klassiek silicium. Siliciumcarbide (SiC) wordt gebruikt voor de Schottky-diodes van de gelijkrichtertrap: hun reverse-recoverylading is vrijwel nul, waardoor de hoogfrequente pieken die bij elke schakeling ontstaan beperkt blijven. Galliumnitride (GaN) verzorgt het daadwerkelijke schakelen, boven 500 kHz, met een transiëntrespons in de orde van nanoseconden. Het concrete resultaat: de spanning blijft stabiel wanneer de stroomvraag abrupt verandert. De schakelfrequentie ligt bovendien ruim boven de audioband en het rendement loopt op tot 93 % bij 12 V/5 A, met minder warmte om af te voeren. De SiGa Power 75 is een schakelende voeding, maar mikt op het ruisniveau dat doorgaans van een lineaire voeding wordt verwacht.

Actieve onderdrukking van common-mode-ruis

Common-mode-ruis is die parasitaire component die identiek aanwezig is op beide geleiders ten opzichte van de massa; vaak is het deze ruis die zich koppelt aan gevoelige digitale schakelingen en details op laag niveau maskeert. Het CM-ANC-circuit van de SiGa Power 75 bewaakt deze continu en injecteert een corrigerend signaal in tegenfase om hem te annuleren, over een brede band tot 1 MHz. Het effect is meetbaar: de rest­rimpel en ruis blijven onder 2,5 mVrms over het bereik van 10 Hz-110 kHz, en op de 12 V-lijn daalt de typische rimpel onder 1 mVrms wanneer de onderdrukking actief is, tegenover 2,5 mVrms wanneer deze is uitgeschakeld. Met een bediening op het frontpaneel kan deze worden in- of uitgeschakeld.

Zes uitgangen voor de voeding van een digitale keten

Waar een gewone netvoeding slechts één spanning levert, biedt de SiGa Power 75 zes uitgangen: vier van 12 V tot 5 A via DC-connectoren van 5,5 × 2,5 mm, en twee van 5 V tot 3 A via USB Type-A-poorten. Het totale vermogen bedraagt maximaal 75 W. Eénzelfde behuizing voedt dus tegelijk meerdere onderdelen van een digitaal systeem: een netwerkswitch, een streamer, een converter, een reclocker, zolang het totaal binnen de limiet van 75 W blijft. De beschikbare reserve moet wel over de aangesloten apparaten worden verdeeld, waarbij het display op het frontpaneel helpt om dit te controleren.

Een display voor spanning, stroom en vermogen

Weinig externe voedingen tonen wat ze leveren. De SiGa Power 75 heeft een display dat in realtime de spanning, stroom en het verbruikte vermogen weergeeft, zodat elke uitgang kan worden gecontroleerd en het totaal onder de 75 W blijft. Daarbij horen twee bedieningen: een DIM-regeling om de helderheid van het display aan te passen of te dimmen, en een knop voor actieve ruisonderdrukking.

Bronzen afscherming en energievoorraad met lage impedantie

De GaN-module zit in een bronzen afscherming. Dit metaal combineert geleidbaarheid, massa en dempende eigenschappen: het blokkeert radiofrequentie-interferentie en dempt mechanische resonanties, terwijl het de interacties tussen de verschillende interne modules beperkt. Aan de opslagzijde scheidt een energievoorraad met twee trappen en een hoge kwaliteitsfactor de gelijkrichtertrap van de regeltrap. De uitgangsimpedantie blijft laag, de spanning houdt beter stand bij belastingsvariaties en zowel de restrimpel als synchronisatiefouten (jitter) stroomafwaarts worden verminderd. Polymeercondensatoren en filtercircuits vervolledigen de zuivering. De metalen behuizing blijft compact, 95 × 170 × 60 mm bij 1 kg, met vier zelfklevende rubberen voetjes en één jaar garantie.

Compatibiliteit met NuPrime- en apparaten van derden

De 12 V-uitgangen gebruiken DC-connectoren van 5,5 × 2,5 mm, terwijl NuPrime-apparaten met een 12 V-ingang een connector van 5,5 × 2,1 mm gebruiken. Daarom worden twee adapterkabels van 5,5 × 2,5 naar 5,5 × 2,1 mm meegeleverd: deze zijn geschikt voor de CDT-9 en de NuPrime-X-modules (H16-AIP, H16-AES, AoAES-F22D, AoANA-F04A). Apparaten met USB-C-ingang, zoals de LP10 NuPrime Edition, de WR-2, de Arc Mini, de Stream Mini en de Stream Mini DAC, worden aangesloten met een USB-A-naar-USB-C-kabel, die afzonderlijk moet worden voorzien omdat deze niet in de doos zit. Ook een apparaat van een ander merk werkt, mits de spanning, stroom en connector overeenkomen met een van de uitgangen. De levering omvat de twee DC-kabels, een netsnoer en de vier zelfklevende voetjes.

Technische kenmerken

Algemeen overzicht

• AC/DC-netvoeding met ultralage ruis
• Omzetting van 100–240 V AC-netspanning naar stabiele en geregelde DC-spanning
• Totaal maximaal vermogen: 75 W
• Gereguleerde uitgangen: 12 V DC en 5 V DC
• Bestemd voor digitale audioapparatuur en laagspanningselektronica die gevoelig is voor de kwaliteit van de stroomvoorziening

Conversietechnologieën

• Hybride SiC/GaN-architectuur
  • Combinatie van siliciumcarbide (SiC) en galliumnitride (GaN)
  • Elke technologie optimaliseert een specifieke fase van conversie en regeling
  • Snelle, efficiënte conversie met lage verliezen
• SiC Schottky-diodes
  • Vrijwel nul omgekeerde herstelbelasting
  • Vermindering van hoogfrequente pieken die tijdens het schakelen worden gegenereerd
• GaN-transistors met hoge snelheid
  • Schakelen op zeer hoge frequentie
  • Snelle respons op belastingsvariaties
• Schakelfrequentie hoger dan 500 kHz
• Rendement tot 93% bij 12 V / 5 A
• Ultrasnelle transiëntrespons voor het behouden van een stabiele spanning bij belastingsvariaties
• Betere beheersing van warmteafvoer

Ruisreductie en isolatie

• CM-ANC-technologie (actieve annulering van common-mode-ruis)
  • Bewaking van common-mode-ruis en generatie van een corrigerend signaal in tegenfase
  • Breed werkingsbereik tot 1 MHz
  • Vermindering van EMI/RFI-interferentie op voedingslijnen
• RF-afscherming in brons
  • Specifieke isolatie van de GaN-module tegen radiofrequente storingen
  • Beperking van interacties tussen de verschillende interne modules
• Isolatie tussen modules om ongewenste koppeling tussen voedingscircuits te verminderen
• Meertraps filtering met polymeercondensatoren, filters en energieopslagbuffers met lage impedantie
• Energieopslagbuffer met lage impedantie
  • Tweetraps energieopslagarchitectuur
  • Behoud van een stabiele voeding bij belastingsvariaties
  • Vermindering van rimpelspanning en hoogfrequente storingen
• Lage uitgangsruis: ripple & noise lager dan 2,5 mVrms over het audiobereik 10 Hz–110 kHz
• Typische rimpelspanning bij 12 V: lager dan 1 mVrms met ANC geactiveerd

Bewaking en bediening

• Real-time vermogensbewaking met geïntegreerd display
  • Spanning
  • Stroom
  • Opgenomen vermogen
• DIM-instelling: speciale bediening voor het aanpassen van het display
• ANC-bediening: praktische activering/deactivering van actieve ruisonderdrukking

Uitgangen en aansluitingen

• 4 uitgangen van 12 V DC tot 5 A
  • DC-connectoren 5,5 × 2,5 mm
• 2 uitgangen van 5 V DC tot 3 A
  • USB Type-A-connectoren
• Het totale vermogen van alle uitgangen is beperkt tot 75 W

Compatibiliteit met NuPrime-apparaten

• Onder meer compatibel met DAC’s, streamers, netwerkswitches, routers, reclockers en digitale processors
• NuPrime-apparaten met 12 V DC-connector 5,5 × 2,1 mm
  • CDT-9, H16-AIP, H16-AES, AoAES-F22D, AoANA-F04A
  • Gebruik de meegeleverde kabel van 5,5 × 2,5 mm naar 5,5 × 2,1 mm
• Apparaten met USB-C-ingang
  • LP10 NuPrime Edition, WR-2, Arc Mini, Stream Mini, Stream Mini DAC
  • Gebruik een USB-A-naar-USB-C-oplaadkabel

Toepassingen

• DAC’s en digitale converters
• Netwerkstreamers
• Ethernet-switches
• Routers
• Reclockers
• Digitale processors
• Audioapparatuur met hoge resolutie
• Laagspanningselektronica die gevoelig is voor voedingsruis

Technische specificaties

• Maximaal vermogen: 75 W
• Uitgangen: 12 V DC / 5 V DC
  • 12 V: tot 5 A per uitgang
  • 5 V: tot 3 A per uitgang
• Rendement: tot 93% bij 12 V / 5 A
• Ripple & noise: lager dan 2,5 mVrms, 10 Hz–110 kHz
• Typische 12 V-rimpelspanning met ANC geactiveerd: lager dan 1 mVrms
• Typische 12 V-rimpelspanning met ANC gedeactiveerd: 2,5 mVrms
• Schakelfrequentie: hoger dan 500 kHz
• Vermogenstechnologieën: SiC + GaN
• Afmetingen: 95 × 170 × 60 mm (L × B × H)
• Gewicht: 1 kg
• Afmetingen verpakking: 150 × 210 × 95 mm (L × B × H)
• Gewicht inclusief verpakking: 1,6 kg
• Garantie: 1 jaar

Meegeleverde accessoires

• 2 DC-voedingskabels van 5,5 × 2,5 mm naar 5,5 × 2,1 mm
• 1 AC-netsnoer
• 4 zelfklevende rubberen voetjes