ON Semiconductor lanceert innovatieve offline stroomoplossingen met ultrahoge dichtheid

Update: 9 december 2023

ON Halfgeleider heeft onlangs de eerste speciale Critical Conduction Mode (CrM) totempaal PFC-controller in de branche geïntroduceerd als een nieuwe toevoeging aan hun oplossingenset voor offline voedingen met ultrahoge dichtheid.

In conventionele PFC-circuits zijn de gelijkrichtbrugdiodes verantwoordelijk voor ongeveer 4 W verliezen in een 240 W voeding, wat neerkomt op ongeveer 20% van de totale verliezen. Daarentegen zijn PFC-fasen doorgaans 97% efficiënt en de LLC circuit vergelijkbare prestaties behaalt. Het vervangen van de lossy diodes door schakelaars in een 'totempaal'-configuratie en het inschakelen van de boost PFC-functie kan de brugverliezen verminderen en de algehele efficiëntie aanzienlijk verbeteren. Verder is de NCP1680 geschikt voor elk type schakelaar, of het nu gaat om superjunction-silicium mosfet of Wide Bandgap-schakelaars zoals apparaten van siliciumcarbide (SiC) of galliumnitride (GaN).

De nieuwe NCP1680 CrM-totempaal PFC-controller maakt gebruik van een nieuwe stroombegrenzingsarchitectuur en lijnfasedetectie, terwijl het beproefde besturingsalgoritmen bevat om een ​​kosteneffectieve totempaal PFC-oplossing te leveren zonder concessies te doen aan de prestaties. In het hart hiervan IC is een intern gecompenseerde digitale lusregeling. Het innovatieve apparaat maakt gebruik van een constante on-time CRM-architectuur met dalschakeling. Aan moderne efficiëntienormen, waaronder normen die een hoge efficiëntie bij lichte belasting vereisen, kan ook worden voldaan dankzij de ingebouwde discontinue geleidingsmodus (DCM) met vallei-gesynchroniseerde inschakeling tijdens frequentie-terugklapwerking.

Dit sterk geïntegreerde apparaat maakt voedingsontwerpen mogelijk die werken met universele netvoeding (90 – 265 Vac) bij aanbevolen vermogensniveaus tot 350 W. Met 230 Vac-netingang kunnen PFC-circuits op basis van de NCP1680 een efficiëntie van bijna 99% bereiken bij 300 W. Er zijn slechts een paar eenvoudige externe componenten nodig om een ​​volledig uitgeruste totempaal PFC te realiseren, waardoor ruimte en componentenkosten worden bespaard. Verdere vermindering van het aantal componenten, de cyclus-voor-cyclus stroomlimiet wordt gerealiseerd zonder de noodzaak van een Hall-effect sensor.

De NCP16 is ondergebracht in een klein SOIC-1680-pakket en is ook beschikbaar als onderdeel van een evaluatieplatform dat snelle ontwikkeling en foutopsporing van geavanceerde totempaal PFC-ontwerpen mogelijk maakt.

Afhankelijk van de schakelaar technologie geselecteerd voor de snelle poot van de totempaal, kan de NCP1680 worden gebruikt met NCP51820 halve brug GaN HEMT-poortdriver of NCP51561 geïsoleerde SiC MOSFET poort bestuurder.

De NCP51561 is een geïsoleerde tweekanaals gate-driver met een bron van 4.5 A en een piekstroom van 9 A. Het nieuwe apparaat is geschikt voor het snel schakelen van siliciumvermogen mosfets en SiC-gebaseerde MOSFET-apparaten, die korte en op elkaar afgestemde voortplantingsvertragingen bieden. Twee onafhankelijke en 5 kVRMS (UL1577-geclassificeerd) galvanisch geïsoleerde gate-driverkanalen kunnen worden gebruikt als twee low-side, twee high-side schakelaars of een halve-bridge-driver met programmeerbare dode tijd. Een activeringspin schakelt beide uitgangen tegelijkertijd uit en de NCP51561 biedt andere belangrijke beveiligingsfuncties zoals onafhankelijke onder-spanning lockout (UVLO) voor zowel poortaandrijvingen als de activeringsfunctie.