A braçadeira fly-back ativa reduz os carregadores GaN USC-C

Atualização: 6 de agosto de 2023

O chipset que implementa a topologia são InnoSwitch4-CZ e ClampZero - a marca de consumo que a Anker anunciou produtos usando-os ontem: os carregadores USB-C Nano II de 30, 45 e 65W (foto).

Implementado pelo ClampZero IC, o grampo ativo lida com o pico de energia de indutância de fuga do transformador com menos perda em comparação com o grampo RCD passivo usado no InnoSwitch3 para o mesmo propósito.

Ao desligar, com pinças passivas e ativas, um diodo direciona a energia da indutância de fuga para um capacitor. No caso passivo, isso é então dissipado por um Resistor, enquanto no caso ativo é armazenado no capacitor aguardando a próxima vez que a chave principal precisa ser ligada.

Quando chega esse momento, o interruptor de garra é ligado brevemente antes do interruptor principal, usando a energia armazenada do capacitor para configurar o zeroVoltagem condições através do interruptor principal antes da sua comutação. Como parte desse processo, a energia armazenada é transferida para a saída do conversor por meio do transformador.

Com entradas de 110 V (onde o modo de condução contínua é assumido), o tempo de ClampZero ressoa a energia armazenada no capacitor de garra com a indutância de vazamento do transformador para descarregar a capacitância de saída da chave primária para zero volts para que possa ser ligada sem perda.

Com entradas de 230 V (onde a condução descontínua é assumida), mais energia é necessária para descarregar a capacitância de saída da chave primária. Nesse caso, detectado automaticamente pelo InnoSwitch, o tempo é alterado para ressonar o capacitor de garra com a indutância de magnetização do transformador, bem como a indutância de fuga para descarregar a capacitância de saída da chave primária.

Como a comutação de tensão zero diminui a perda de potência na chave principal, a frequência de chaveamento pode ser aumentada, permitindo que o transformador seja reduzido, de acordo com St Pierre.

Acima está uma simplificação do ciclo de comutação, consulte as folhas de dados para detalhes.

O ClampZero vem em dois tipos, para adaptadores de até 75W ou 120W (85W ou 135W de estrutura aberta) e, de acordo com PI, “melhora drasticamente a eficiência da fonte de alimentação - facilmente ultrapassando 95% - enquanto mantém a flexibilidade e baixa contagem de componentes do arquitetura fly-back ”.

Ambos ClampZero e InnoSwitch (certo) Os ICs usam o acoplador de sinal indutivo proprietário da empresa para transferir informações entre duas matrizes isoladas galvanicamente dentro de sua embalagem.

O interruptor do lado primário no controlador principal é um dispositivo de 750 V GaN.

“A introdução da família de ICs InnoSwitch4-CZ marca um marco significativo para GaN tecnologia”, disse o CEO da Power Integrations, Balu Balakrishnan. “Os interruptores GaN, em conjunto com nossa solução de fixação ativa, permitem um design altamente eficiente e um formato extremamente compacto. Estamos satisfeitos por ter trabalhado com a equipe da Anker para trazer esta nova classe de carregador móvel ao mercado.”

Páginas do produto:

InnoSwitch4 (folha de dados)

ClampZero (folha de dados)

Tiremos o chapéu ao PI por enviar vídeos devidamente informativos: um curto aqui e outro com mais detalhes aqui