Il morsetto fly-back attivo riduce i caricatori GaN USC-C

Aggiornamento: 6 agosto 2023

I chipset che implementano la topologia sono InnoSwitch4-CZ e ClampZero - il marchio consumer Anker ha annunciato ieri i prodotti che li utilizzano: i caricabatterie USB-C Nano II da 30, 45 e 65 W (foto).

Implementato da ClampZero IC, il morsetto attivo si occupa del picco di energia dell'induttanza di dispersione dello spegnimento del trasformatore con minori perdite rispetto al morsetto RCD passivo utilizzato in InnoSwitch3 per lo stesso scopo.

Allo spegnimento, sia con i morsetti passivi che attivi, un diodo dirige l'energia dell'induttanza di dispersione in a condensatore. Nel caso passivo questo viene poi dissipato da a Resistore, mentre nel caso attivo viene memorizzato nel condensatore in attesa della successiva accensione dell'interruttore generale.

Quando arriva questo momento, l'interruttore a pinza viene acceso brevemente prima dell'interruttore principale, utilizzando l'energia immagazzinata dal condensatore per impostare zero-voltaggio condizioni dell'interruttore principale prima della sua commutazione. Come parte di questo processo, l'energia immagazzinata viene trasferita all'uscita del convertitore tramite il trasformatore.

Con ingressi a 110 V (dove si presuppone la modalità di conduzione continua) la temporizzazione di ClampZero fa risuonare l'energia immagazzinata nel condensatore di pinza con l'induttanza di dispersione del trasformatore per scaricare la capacità di uscita dell'interruttore primario a zero volt in modo che possa essere attivata senza perdite.

Con ingressi a 230 V (dove si presume una conduzione discontinua), è necessaria più energia per scaricare la capacità di uscita dell'interruttore primario. In questo caso, rilevato automaticamente dall'InnoSwitch, la temporizzazione viene alterata per far risuonare il condensatore a pinza con l'induttanza magnetizzante del trasformatore e l'induttanza di dispersione per scaricare la capacità di uscita dell'interruttore primario.

Poiché la commutazione a tensione zero diminuisce la perdita di potenza nell'interruttore principale, la frequenza di commutazione può essere aumentata, consentendo di ridurre il trasformatore, secondo St Pierre.

Sopra è una semplificazione del ciclo di commutazione, vedere le schede tecniche per i dettagli.

ClampZero è disponibile in due tipi, per adattatori fino a 75 W o 120 W (85 W o 135 W open frame) e, secondo PI, "migliora notevolmente l'efficienza dell'alimentatore - superando facilmente il 95% - mantenendo la flessibilità e il basso numero di componenti del architettura fly-back ”.

Sia ClampZero che InnoSwitch (destra) I circuiti integrati utilizzano l'accoppiatore di segnale induttivo proprietario dell'azienda per trasferire le informazioni tra due stampi isolati galvanicamente all'interno della loro confezione.

L'interruttore sul lato primario nel controller principale è un dispositivo GaN da 750 V.

“L’introduzione della famiglia di circuiti integrati InnoSwitch4-CZ segna una pietra miliare significativa per GaN la tecnologia", ha affermato Balu Balakrishnan, CEO di Power Integrations. “Gli interruttori GaN, insieme alla nostra soluzione di bloccaggio attivo, consentono un design altamente efficiente e un fattore di forma estremamente compatto. Siamo lieti di aver collaborato con il team Anker per portare sul mercato questa nuova classe di caricabatterie mobili”.

Pagine dei prodotti:

InnoSwitch4 (scheda tecnica)

ClampZero (scheda tecnica)

Tanto di cappello a PI per aver caricato video adeguatamente informativi: uno breve qui e un altro con maggiori dettagli qui