Решения для автономного питания сверхвысокой плотности
ON Полупроводниковое выпустила первый в отрасли специализированный контроллер PFC тотемного типа с режимом критической проводимости (CrM) для автономных источников питания сверхвысокой плотности.
В обычных схемах PFC диоды выпрямительного моста составляют около 4 Вт потерь в блоке питания мощностью 240 Вт, что составляет около 20% от общих потерь. Напротив, ступени PFC обычно имеют КПД 97%, а ступени LLC схема достигает аналогичной производительности.
Однако замена диодов с потерями на переключатели в конфигурации «тотемного полюса» и включение функции усиления PFC может дополнительно сократить потери моста и значительно повысить общую эффективность. Кроме того, NCP1680 может работать с переключателями любого типа, будь то кремниевый суперпереход. MOSFET или переключатели с широкой запрещенной зоной, такие как устройства из карбида кремния (SiC) или нитрида галлия (GaN).
Контроллер PFC с тотемным полюсом NCP1680 CrM использует новую архитектуру ограничения тока и определение фазы линии, а также включает проверенные алгоритмы управления для обеспечения экономичного решения с тотемным полюсом PFC. В основе этого IC представляет собой цифровой контур управления с внутренней компенсацией, в котором используется архитектура CrM с постоянной своевременностью и переключением впадин. Современные стандарты эффективности, в том числе те, которые требуют высокой эффективности при небольшой нагрузке, также могут быть соблюдены благодаря встроенному режиму прерывистой проводимости (DCM) с минимально синхронизированным включением во время работы с понижением частоты.
Это высокоинтегрированное устройство может обеспечить проектирование источников питания для телекоммуникационных сетей 5G, промышленных и высокопроизводительных вычислений, которые работают от универсальной сети (90–265 В переменного тока) при рекомендованных уровнях мощности до 350 Вт. При питании от сети 230 В переменного тока схемы PFC на основе NCP1680 способны достигать КПД, близкого к 99%, при 300 Вт. Для реализации полнофункционального PFC на тотемной опоре требуется всего несколько простых компонентов, что позволяет сэкономить место и стоимость компонентов. При дальнейшем уменьшении количества компонентов, ограничение тока по циклу реализуется без необходимости в датчике Холла.
Размещенный в крошечном корпусе SOIC-16, NCP1680 также доступен как часть оценочной платформы, которая позволяет быстро разрабатывать и отлаживать усовершенствованные конструкции тотемных PFC.
В зависимости от переключателя technology выбранный для быстрой ветви тотемного столба, NCP1680 может использоваться либо с полумостовым драйвером затвора GaN HEMT NCP51820, либо с изолированным SiC NCP51561. МОП-транзистор водитель ворот. NCP51561 представляет собой изолированный двухканальный драйвер затвора с пиковым током источника 4.5 А и приемником 9 А.
Устройство подходит для быстрого переключения питания кремния. МОП-транзисторы и устройства MOSFET на основе SiC, обеспечивающие короткие и согласованные задержки распространения. Два независимых канала драйвера затвора с гальванической развязкой и гальванически развязанными 5 кВ (среднеквадратичное значение) (UL1577) могут использоваться как два переключателя на стороне низкого напряжения, два переключателя на стороне высокого напряжения или как драйвер полумоста с программируемым временем нечувствительности. Контакт включения отключит оба выхода одновременно, а NCP51561 предлагает другие важные функции защиты, такие как независимая блокировка при пониженном напряжении (UVLO) для обоих драйверов затвора и функция включения.