Węglik krzemu, azotek galu i aktywny układ redukcji zakłóceń - NuPrime SiGa Power75

Zasilanie dodatkowych urządzeń cyfrowych stało się jednym z tych tematów, które jeszcze kilka lat temu interesowały głównie najbardziej zaangażowanych audiofilów, a dziś dotyczą coraz większej liczby systemów. Streamery, przetworniki, reclockery, switche sieciowe, routery czy niewielkie transporty coraz częściej korzystają z zewnętrznych zasilaczy prądu stałego, co z jednej strony upraszcza ich konstrukcję, a z drugiej otwiera drogę do późniejszego ulepszenia tego elementu. Najczęściej oznacza to zastąpienie fabrycznego adaptera zasilaczem liniowym, ale NuPrime proponuje inne podejście. SiGa Power75 wykorzystuje półprzewodniki wykonane z węglika krzemu i azotku galu, a do tego aktywny układ redukcji zakłóceń CM-ANC. Ma dostarczać stabilizowane napięcia 12 i 5 V urządzeniom audio oraz innym niskonapięciowym komponentom pracującym w ich otoczeniu.

Nazwa nowego modelu nie jest przypadkowa. Pierwsza część odnosi się do technologii SiC, czyli silicon carbide - węglika krzemu - oraz GaN, czyli gallium nitride - azotku galu. W stopniu prostowniczym producent zastosował diody Schottky'ego SiC, których jedną z istotnych cech jest bardzo mały ładunek odzyskiwania wstecznego. W tradycyjnych diodach krzemowych zjawisko to może podczas szybkiego przełączania generować krótkotrwałe zakłócenia o wysokiej częstotliwości. Zastosowanie SiC ma ograniczać ich powstawanie już na etapie prostowania napięcia, zanim sygnał trafi do kolejnych sekcji filtracji i stabilizacji. Druga część układu wykorzystuje tranzystory GaN, cenione między innymi za możliwość bardzo szybkiego przełączania przy stosunkowo niewielkich stratach mocy. W SiGa Power75 pracują one z częstotliwością przekraczającą 500 kHz. Z punktu widzenia użytkownika nie chodzi jednak o samą wartość tego parametru, lecz o reakcję zasilacza na zmieniające się obciążenie. W urządzeniach cyfrowych pobór prądu nie musi być stały - może dynamicznie zmieniać się wraz z pracą procesorów, interfejsów czy układów transmisji danych. Szybki stopień zasilający ma więc sprawniej reagować na takie skoki i ograniczać chwilowe wahania napięcia. Cały zasilacz osiąga według producenta sprawność do 93% przy obciążeniu 12 V/5 A, co pozwala również zmniejszyć straty energii i ilość wydzielanego ciepła.

Na tym jednak pomysł NuPrime się nie kończy. SiGa Power75 wyposażono w układ CM-ANC, czyli Common-Mode Active Noise Cancellation. Zamiast polegać wyłącznie na pasywnych filtrach, system wykrywa zakłócenia wspólne pojawiające się w torze zasilania i generuje odpowiadający im sygnał w przeciwfazie, dzięki czemu oba mają się wzajemnie wygaszać. Producent deklaruje pracę układu w paśmie sięgającym 1 MHz, a jego zadaniem jest przede wszystkim ograniczenie zakłóceń EMI i RFI przenoszących się poprzez zasilanie, przewody ochronne i połączenia masy. Schemat zaprezentowany w materiałach producenta pokazuje tę koncepcję na przykładzie kilku komponentów systemu - SiGa Power75 zasila wybrane urządzenia napięciem DC, jednocześnie przeciwdziałając zakłóceniom wspólnym mogącym przedostawać się pomiędzy elementami zestawu. Warto przy tym zwrócić uwagę, że CM-ANC nie jest rozwiązaniem działającym wyłącznie "na papierze", bez możliwości kontroli przez użytkownika. Na przednim panelu umieszczono przycisk ANC pozwalający włączać i wyłączać aktywną redukcję zakłóceń. Dzięki temu można łatwo porównać działanie zasilacza w obu trybach. Dane techniczne pokazują zresztą konkretną różnicę pomiarową - typowy poziom tętnień na wyjściu 12 V ma wynosić poniżej 1 mV RMS z aktywnym ANC oraz 2,5 mV RMS po jego wyłączeniu. Całkowity deklarowany poziom tętnień i szumu pozostaje poniżej 2,5 mV RMS w paśmie od 10 Hz do 110 kHz.

Producent zastosował również dwustopniowy układ filtrująco-buforujący pomiędzy prostownikiem a sekcją stabilizacji napięcia. Jego zadaniem jest utrzymanie niskiej impedancji wyjściowej, ograniczenie tętnień i stworzenie rezerwy energii potrzebnej podczas nagłych zmian obciążenia. Moduł wykorzystujący tranzystory GaN został dodatkowo zamknięty w osłonie wykonanej z brązu. Ma ona ograniczać przenikanie i emisję zakłóceń wysokoczęstotliwościowych pomiędzy poszczególnymi sekcjami zasilacza, a przy okazji zwiększać mechaniczną sztywność całej konstrukcji i ograniczać drgania oraz rezonanse. W środku znajdziemy także kondensatory polimerowe oraz osobną sekcję regulacji napięcia 5 V.

Pod względem użytkowym SiGa Power75 ma być czymś więcej niż zasilaczem dla pojedynczego komponentu. Na tylnej ściance znalazły się cztery wyjścia 12 V DC zakończone gniazdami 5,5 x 2,5 mm, z których każde może dostarczyć prąd do 5 A, oraz dwa wyjścia 5 V w postaci gniazd USB typu A, oferujące do 3 A. Trzeba jednak pamiętać, że podane wartości nie sumują się - łączna moc pobierana jednocześnie ze wszystkich wyjść nie może przekraczać 75 W. Dzięki takiej konfiguracji jeden zasilacz może obsłużyć kilka elementów systemu, na przykład streamer, switch sieciowy, reclocker i inne niewielkie urządzenia korzystające z napięcia 12 lub 5 V. Na przednim panelu umieszczono wyświetlacz pokazujący w czasie rzeczywistym trzy podstawowe parametry - napięcie, natężenie prądu oraz pobieraną moc. Obok przycisku ANC znalazł się przełącznik Dim pozwalający regulować jasność ekranu, co może okazać się przydatne, jeśli zasilacz stoi w bezpośrednim sąsiedztwie sprzętu audio lub jest używany wieczorem w zaciemnionym pomieszczeniu. Sama obudowa jest niewielka - mierzy 95 x 170 x 60 mm - więc Power75 można potraktować raczej jako kompaktowe centrum zasilania dla cyfrowych dodatków niż pełnowymiarowy komponent zajmujący osobną półkę w stoliku.

NuPrime podaje również konkretne przykłady własnych urządzeń, z którymi SiGa Power75 może współpracować. W grupie modeli korzystających z 12 V znalazły się między innymi CDT-9 oraz komponenty serii NuPrime-X, takie jak H16-AIP, H16-AES, AoAES-F22D i AoANA-F04A. Zasilanie 5 V może natomiast służyć między innymi modelom LP10 NuPrime Edition, WR-2, Arc Mini, Stream Mini oraz Stream Mini DAC. W praktyce lista potencjalnych zastosowań jest oczywiście znacznie dłuższa, ponieważ podstawowym warunkiem jest zgodność napięcia, zapotrzebowania na prąd oraz rodzaju i polaryzacji złącza zasilającego danego urządzenia. W zestawie znajdują się dwa przewody DC z wtykami 5,5 x 2,5 mm po stronie zasilacza i 5,5 x 2,1 mm po stronie urządzenia, przewód sieciowy oraz cztery samoprzylepne gumowe nóżki. NuPrime SiGa Power75 kosztuje 1799 zł.

Źródło: Rafko

• nast. »