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.