Nuprime SiGa Power75

NuPrime SiGa Power 75, externes SiC- und GaN-Netzteil

Ein DAC, ein Streamer, ein Netzwerk-Switch: Diese Niederspannungsgeräte werden fast immer mit einem kleinen generischen Steckernetzteil geliefert, dessen Schaltrauschen letztlich in das Signal gelangt. NuPrime geht das Problem von Grund auf an. Das SiGa Power 75 treibt die Schaltfrequenz mithilfe von Siliziumkarbid- und Galliumnitrid-Halbleitern sehr hoch und bereinigt die verbleibenden Störungen anschließend mit aktiver Rauschunterdrückung und sorgfältiger Abschirmung.

Siliziumkarbid und Galliumnitrid im Tandem

Der Wandlungsbereich kombiniert zwei Familien sogenannter Wide-Bandgap-Halbleiter, die schneller schalten und höhere Spannungen sowie Temperaturen vertragen als herkömmliches Silizium. Siliziumkarbid (SiC) kommt bei den Schottky-Dioden der Gleichrichterstufe zum Einsatz: Ihre Sperrverzugsladung ist nahezu null, wodurch die bei jedem Schaltvorgang erzeugten Hochfrequenzspitzen begrenzt werden. Galliumnitrid (GaN) übernimmt den eigentlichen Schaltvorgang bei über 500 kHz mit einem Ansprechverhalten im Nanosekundenbereich. Das konkrete Ergebnis: Die Spannung bleibt stabil, wenn sich der Strombedarf abrupt ändert. Die Schaltfrequenz liegt zudem deutlich über dem Audiobereich, und der Wirkungsgrad steigt bei 12 V/5 A auf bis zu 93 %, bei geringerer Wärmeabgabe. Das SiGa Power 75 ist ein Schaltnetzteil, zielt jedoch auf den Geräuschpegel ab, den man üblicherweise von einem linearen Netzteil erwartet.

Aktive Gleichtaktrauschunterdrückung

Gleichtaktrauschen ist jene Störkomponente, die auf beiden Leitern gegenüber Masse identisch vorhanden ist; häufig koppelt sie sich in empfindliche Digitalschaltungen ein und überdeckt Details mit geringem Pegel. Die CM-ANC-Schaltung des SiGa Power 75 überwacht sie kontinuierlich und speist zu ihrer Auslöschung ein Korrektursignal gegenphasig ein, über einen breiten Frequenzbereich bis 1 MHz. Der Effekt ist messbar: Restwelligkeit und Rauschen bleiben im Bereich von 10 Hz bis 110 kHz unter 2,5 mVrms, und an der 12-V-Leitung sinkt die typische Restwelligkeit bei aktiver Unterdrückung auf unter 1 mVrms, gegenüber 2,5 mVrms bei deaktivierter Unterdrückung. Eine Bedientaste an der Front dient zum Aktivieren oder Deaktivieren.

Sechs Ausgänge zur Versorgung einer Digitalkette

Während ein gewöhnliches Steckernetzteil nur eine Spannung liefert, bietet das SiGa Power 75 sechs Ausgänge: vier mit 12 V bis 5 A an DC-Anschlüssen 5,5 × 2,5 mm sowie zwei mit 5 V bis 3 A an USB-Type-A-Ports. Die Gesamtleistung aller Ausgänge überschreitet 75 W nicht. Ein einziges Gehäuse versorgt somit mehrere Komponenten eines Digitalsystems gleichzeitig: einen Netzwerk-Switch, einen Streamer, einen Wandler, einen Reclocker, sofern die Gesamtleistung innerhalb der 75-W-Grenze bleibt. Die Leistungsreserve muss dabei zwischen den angeschlossenen Geräten aufgeteilt werden, wobei das Frontdisplay bei der Kontrolle hilft.

Ein Display für Spannung, Strom und Leistung

Wenige externe Netzteile zeigen an, was sie liefern. Das SiGa Power 75 verfügt über ein Display, das Spannung, Strom und Leistungsaufnahme in Echtzeit anzeigt, sodass sich jeder Ausgang überprüfen und die Gesamtleistung unter 75 W halten lässt. Ergänzt wird es durch zwei Bedienelemente: eine DIM-Einstellung zum Anpassen oder Verringern der Displayhelligkeit sowie eine eigene Taste für die aktive Rauschunterdrückung.

Bronzeabschirmung und Energiespeicher mit niedriger Impedanz

Das GaN-Modul ist in einer Bronzeabschirmung untergebracht. Dieses Metall vereint Leitfähigkeit, Masse und Dämpfungseigenschaften: Es blockiert Hochfrequenzstörungen und dämpft mechanische Resonanzen, während es zugleich Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen internen Modulen begrenzt. Auf der Speicherseite trennt ein zweistufiger Energiespeicher mit hohem Gütefaktor die Gleichrichterstufe von der Regelstufe. Die Ausgangsimpedanz bleibt niedrig, die Spannung hält Lastschwankungen besser stand, und sowohl die Restwelligkeit als auch nachgelagerte Synchronisationsfehler (Jitter) werden reduziert. Polymerkondensatoren und Filterschaltungen vervollständigen die Bereinigung. Das Metallgehäuse bleibt kompakt, 95 × 170 × 60 mm bei 1 kg, mit vier selbstklebenden Gummifüßen und einer einjährigen Garantie.

Kompatibilität mit NuPrime- und Drittanbieter-Geräten

Die 12-V-Ausgänge verwenden DC-Anschlüsse 5,5 × 2,5 mm, während NuPrime-Geräte mit 12-V-Eingang einen Anschluss 5,5 × 2,1 mm nutzen. Daher werden zwei Adapterkabel von 5,5 × 2,5 auf 5,5 × 2,1 mm mitgeliefert: Sie eignen sich für den CDT-9 und die NuPrime-X-Module (H16-AIP, H16-AES, AoAES-F22D, AoANA-F04A). Geräte mit USB-C-Eingang wie die LP10 NuPrime Edition, WR-2, Arc Mini, Stream Mini und Stream Mini DAC werden mit einem USB-A-auf-USB-C-Kabel angeschlossen, das separat erhältlich ist, da es nicht im Lieferumfang enthalten ist. Auch ein Gerät einer anderen Marke funktioniert, sofern Spannung, Strom und Anschluss zu einem der Ausgänge passen. Zum Lieferumfang gehören die beiden DC-Kabel, ein Netzkabel und die vier selbstklebenden Füße.

Technische Eigenschaften

Allgemeine Übersicht

• Ultra-rauscharme AC/DC-Netzstromversorgung
• Umwandlung von 100–240 V AC Netzspannung in stabile und geregelte DC-Spannung
• Gesamte maximale Leistung: 75 W
• Geregelte Ausgänge: 12 V DC und 5 V DC
• Konzipiert für digitale Audiogeräte und Niederspannungselektronik, die empfindlich auf die Stromqualität reagiert

Umwandlungstechnologien

• Hybride SiC-/GaN-Architektur
  • Kombination aus Siliziumkarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN)
  • Jede Technologie optimiert eine spezifische Umwandlungs- und Regelungsstufe
  • Schnelle, effiziente und verlustarme Umwandlung
• SiC-Schottky-Dioden
  • Praktisch keine Sperrerholungsladung
  • Reduzierung der beim Schalten erzeugten Hochfrequenzspitzen
• Hochgeschwindigkeits-GaN-Transistoren
  • Schalten mit sehr hoher Frequenz
  • Schnelle Reaktion auf Lastschwankungen
• Schaltfrequenz über 500 kHz
• Wirkungsgrad bis zu 93 % bei 12 V / 5 A
• Ultraschnelle Transientenreaktion zur Aufrechterhaltung einer stabilen Spannung bei Lastschwankungen
• Bessere Kontrolle der Wärmeableitung

Rauschreduzierung und Isolierung

• CM-ANC-Technologie (aktive Gleichtaktrauschunterdrückung)
  • Überwachung von Gleichtaktrauschen und Erzeugung eines phasengegenläufigen Korrektursignals
  • Breiter Wirkungsbereich bis 1 MHz
  • Reduzierung von EMI-/RFI-Störungen auf den Stromversorgungsleitungen
• RF-Abschirmung aus Bronze
  • Spezielle Isolierung des GaN-Moduls gegen Hochfrequenzstörungen
  • Begrenzung der Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen internen Modulen
• Isolierung zwischen den Modulen zur Reduzierung unerwünschter Kopplungen zwischen den Stromversorgungsschaltungen
• Mehrstufige Filterung mit Polymer-Kondensatoren, Filtern und niederohmigen Energiespeichern
• Niederohmiger Energiespeicher
  • Zweistufige Energiespeicherarchitektur
  • Aufrechterhaltung einer stabilen Stromversorgung bei Lastschwankungen
  • Reduzierung von Restwelligkeit und Hochfrequenzstörungen
• Geringes Ausgangsrauschen: Ripple & Noise unter 2,5 mVrms im Audiobereich von 10 Hz–110 kHz
• Typische Restwelligkeit bei 12 V: unter 1 mVrms bei aktiviertem ANC

Überwachung und Bedienelemente

• Echtzeit-Leistungsüberwachung mit integriertem Display
  • Spannung
  • Strom
  • Leistungsaufnahme
• DIM-Einstellung: spezielle Steuerung zur Anpassung der Anzeige
• ANC-Steuerung: praktische Aktivierung / Deaktivierung der aktiven Rauschunterdrückung

Ausgänge und Anschlüsse

• 4 Ausgänge mit 12 V DC bis zu 5 A
  • DC-Anschlüsse 5,5 × 2,5 mm
• 2 Ausgänge mit 5 V DC bis zu 3 A
  • USB-Type-A-Anschlüsse
• Gesamtleistung aller Ausgänge auf 75 W begrenzt

Kompatibilität mit NuPrime-Geräten

• Kompatibel unter anderem mit DACs, Streamern, Netzwerk-Switches, Routern, Reclockern und digitalen Prozessoren
• NuPrime-Geräte mit 12-V-DC-Anschluss 5,5 × 2,1 mm
  • CDT-9, H16-AIP, H16-AES, AoAES-F22D, AoANA-F04A
  • Das mitgelieferte Kabel 5,5 × 2,5 mm auf 5,5 × 2,1 mm verwenden
• Geräte mit USB-C-Eingang
  • LP10 NuPrime Edition, WR-2, Arc Mini, Stream Mini, Stream Mini DAC
  • Ein USB-A-auf-USB-C-Ladekabel verwenden

Anwendungen

• DACs und digitale Wandler
• Netzwerk-Streamer
• Ethernet-Switches
• Router
• Reclockers
• Digitale Prozessoren
• Hochauflösende Audiogeräte
• Niederspannungselektronik, die empfindlich auf Stromversorgungsrauschen reagiert

Technische Spezifikationen

• Maximale Leistung: 75 W
• Ausgänge: 12 V DC / 5 V DC
  • 12 V: bis zu 5 A pro Ausgang
  • 5 V: bis zu 3 A pro Ausgang
• Wirkungsgrad: bis zu 93 % bei 12 V / 5 A
• Ripple & Noise: unter 2,5 mVrms, 10 Hz–110 kHz
• Typische 12-V-Restwelligkeit bei aktiviertem ANC: unter 1 mVrms
• Typische 12-V-Restwelligkeit bei deaktiviertem ANC: 2,5 mVrms
• Schaltfrequenz: über 500 kHz
• Leistungstechnologien: SiC + GaN
• Abmessungen: 95 × 170 × 60 mm (L × B × H)
• Gewicht: 1 kg
• Verpackungsabmessungen: 150 × 210 × 95 mm (L × B × H)
• Verpacktes Gewicht: 1,6 kg
• Garantie: 1 Jahr

Mitgeliefertes Zubehör

• 2 DC-Stromversorgungskabel 5,5 × 2,5 mm auf 5,5 × 2,1 mm
• 1 AC-Netzkabel
• 4 selbstklebende Gummifüße