Die aktive Rücklaufklemme verkleinert die GaN USC-C-Ladegeräte

Update: 6. August 2023

Der Chipsatz, der die Topologie implementiert, sind InnoSwitch4-CZ und ClampZero - die Verbrauchermarke Anker hat gestern Produkte angekündigt, die sie verwenden: die USB-C Nano II-Ladegeräte mit 30, 45 und 65 W (für Ihre privaten Foto).

Implementiert vom ClampZero ICDie aktive Klemme behandelt die Energiespitze des Transformators beim Ausschalten der Streuinduktivität mit weniger Verlust im Vergleich zu der passiven RCD-Klemme, die in InnoSwitch3 für denselben Zweck verwendet wird.

Beim Ausschalten leitet eine Diode sowohl bei passiven als auch bei aktiven Klemmen die Leckinduktivitätsenergie in einen Kondensator. Im passiven Fall wird dieser dann durch a abgeführt WiderstandIm aktiven Fall wird es im Kondensator gespeichert und wartet auf das nächste Mal, wenn der Hauptschalter eingeschaltet werden muss.

Wenn diese Zeit gekommen ist, wird der Klemmschalter kurz vor dem Hauptschalter eingeschaltet, wobei die gespeicherte Energie des Kondensators verwendet wird, um Null einzustellen.Spannung Bedingungen über den Hauptschalter vor dem Schalten. Dabei wird die gespeicherte Energie über den Transformator an den Wandlerausgang übertragen.

Bei 110-V-Eingängen (bei denen ein kontinuierlicher Leitungsmodus angenommen wird) schwingt das Timing von ClampZero die im Klemmkondensator gespeicherte Energie mit der Streuinduktivität des Transformators in Resonanz, um die Ausgangskapazität des Primärschalters auf Null Volt zu entladen, so dass sie verlustfrei eingeschaltet werden kann.

Bei 230-V-Eingängen (bei denen eine diskontinuierliche Leitung angenommen wird) wird mehr Energie benötigt, um die Ausgangskapazität des Primärschalters zu entladen. In diesem Fall wird das Timing, das vom InnoSwitch automatisch erfasst wird, geändert, um den Klemmkondensator mit der Magnetisierungsinduktivität des Transformators sowie der Streuinduktivität in Resonanz zu bringen, um die Ausgangskapazität des Primärschalters zu entladen.

Da das Schalten mit Nullspannung den Leistungsverlust im Hauptschalter verringert, kann die Schaltfrequenz erhöht werden, wodurch der Transformator laut St. Pierre geschrumpft werden kann.

Oben finden Sie eine Vereinfachung des Schaltzyklus. Einzelheiten finden Sie in den Datenblättern.

ClampZero gibt es in zwei Ausführungen, für Adapter mit bis zu 75 W oder 120 W (85 W oder 135 W Open-Frame). Laut PI verbessert es die Effizienz der Stromversorgung dramatisch - leicht über 95% - und behält gleichzeitig die Flexibilität und die geringe Anzahl der Komponenten bei Flyback-Architektur “.

Sowohl ClampZero als auch InnoSwitch (Recht) ICs verwenden den firmeneigenen induktiven Signalkoppler, um Informationen zwischen zwei galvanisch isolierten Chips in ihrer Verpackung zu übertragen.

Der primärseitige Schalter im Hauptcontroller ist ein 750-V-GaN-Gerät.

„Die Einführung der IC-Familie InnoSwitch4-CZ markiert einen bedeutenden Meilenstein für GaN Technologie“, sagte Balu Balakrishnan, CEO von Power Integrations. „GaN-Schalter ermöglichen in Verbindung mit unserer Active-Clamp-Lösung ein hocheffizientes Design und einen äußerst kompakten Formfaktor. Wir freuen uns, mit dem Anker-Team zusammengearbeitet zu haben, um diese neue Klasse mobiler Ladegeräte auf den Markt zu bringen.“

Produktseiten:

InnoSwitch4 (Datenblatt)

ClampZero (Datenblatt)

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