حلول الطاقة عالية الكثافة غير المتصلة بالإنترنت

ON أشباه الموصلات أصدرت أول وحدة تحكم ذات عمود طوطم PFC مخصصة لوضع التوصيل الحرج (CrM) في الصناعة لإمدادات الطاقة فائقة الكثافة غير المتصلة بالإنترنت.

في دوائر PFC التقليدية ، تمثل الثنائيات الجسر المعدل حوالي 4 واط من الخسائر في مصدر طاقة 240 واط ، وهو ما يمثل حوالي 20 ٪ من إجمالي الخسائر. في المقابل ، تكون مراحل PFC عادةً 97 ٪ فعالة و LLC الدارة الكهربائية يحقق أداءً مشابهًا.

ومع ذلك ، فإن استبدال الثنائيات المفقودة بمفاتيح في تكوين "عمود الطوطم" وسحب وظيفة PFC المعززة يمكن أن يقلل من خسائر الجسر ويحسن الكفاءة الإجمالية بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يستوعب NCP1680 أي نوع من المفاتيح سواء كان من السيليكون الفائق التوصيل MOSFET أو مفاتيح ذات فجوة الحزمة العريضة مثل أجهزة كربيد السيليكون (SiC) أو نيتريد الغاليوم (GaN).

تستخدم وحدة التحكم PFC ذات عمود الطوطم NCP1680 CrM بنية حدية جديدة واكتشاف طور الخط مع دمج خوارزميات تحكم مثبتة لتقديم حل Totem Pole PFC فعال من حيث التكلفة. في قلب هذا IC هو عبارة عن تحكم في حلقة رقمية معوض داخليًا يستخدم بنية CrM ثابتة في الوقت المحدد مع تبديل الوادي. يمكن أيضًا تلبية معايير الكفاءة الحديثة ، بما في ذلك تلك التي تتطلب كفاءة عالية في الحمل الخفيف ، بسبب وضع التوصيل المتقطع المدمج (DCM) مع التشغيل المتزامن للوادي أثناء عملية طي التردد الخلفي.

يمكن لهذا الجهاز المتكامل للغاية أن يتيح تصميمات إمداد الطاقة للاتصالات 5G ، والحوسبة الصناعية وعالية الأداء ، التي تعمل مع شبكة عالمية (90-265 فولط) بمستويات طاقة موصى بها تصل إلى 350 واط. مع إدخال 230 فولت تيار متردد ، فإن دوائر PFC القائمة على NCP1680 قادرة على تحقيق كفاءة تقترب من 99٪ عند 300 واط فقط ، يلزم وجود عدد قليل من المكونات البسيطة خارجيًا لتحقيق PFC لعمود الطوطم الكامل الميزات ، وبالتالي توفير المساحة وتكلفة المكونات. بالإضافة إلى تقليل عدد المكونات ، يتم تحقيق الحد الحالي لكل دورة دون الحاجة إلى مستشعر Hall Effect.

يوجد NCP16 في حزمة صغيرة SOIC-1680 ، وهو متاح أيضًا كجزء من منصة التقييم التي تسمح بالتطوير السريع وتصحيح تصميمات PFC المتقدمة لعمود الطوطم.

اعتمادا على التبديل التكنلوجيا تم اختيار NCP1680 للجزء السريع من عمود الطوطم، ويمكن استخدامه إما مع محرك بوابة GaN HEMT نصف الجسر NCP51820 أو NCP51561 SiC المعزول MOSFET سائق البوابة. NCP51561 عبارة عن برنامج تشغيل بوابة مزدوج القناة معزول مع مصدر 4.5 أمبير وقدرة تيار الذروة 9 أمبير.

الجهاز مناسب للتبديل السريع لطاقة السيليكون الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة وأجهزة MOSFET القائمة على SiC ، والتي توفر تأخيرات انتشار قصيرة ومتطابقة. يمكن استخدام قناتين مستقلتين و 5 kVRMS (مصنفة UL1577) كبوابة معزولة جلفانيًا كقناتين منخفضتين أو محولات عالية الجانب أو سائق نصف جسر مع وقت ميت قابل للبرمجة. سوف يقوم دبوس التمكين بإغلاق كلا المخرجات في وقت واحد ويقدم NCP51561 وظائف حماية مهمة أخرى مثل القفل المستقل للجهد المنخفض (UVLO) لكل من محركات البوابة ووظيفة التمكين.