HiperPFS-5-integrierte Schaltkreise eignen sich ideal für Hochleistungs-USB-PD-Adapter, Fernseher, Videospielkonsolen, All-in-One-Computer und Haushaltsgeräte.
Edward Ong, Senior Director Produktmarketing bei Power Integrations, erklärt: „Der Leistungsfaktor von HiperPFS-5 ist für OEMs und Aftermarket-Serviceanbieter sehr hoch: Da OEMs und Aftermarket-Lieferanten im Wettbewerb um die schnellsten, kleinsten und vielseitigsten USB-PD-Ladegeräte für Mobilgeräte stehen, bieten die HiperPFS-5-ICs Ingenieuren einen entscheidenden Vorteil. Wir haben unseren proprietären PowiGaN-Schalter mit einer quasi-resonanten, frequenzvariablen PFC-Topologie im diskontinuierlichen Modus kombiniert. Durch die Kombination der HiperPFS-5-ICs mit unserem neuen HiperLCS™2-Chipsatz oder unseren InnoSwitch™4-CZ-Flyback-ICs mit aktiver Klemmung können Entwickler selbst strengste Effizienzvorschriften problemlos übertreffen, die Materialkosten halbieren und äußerst attraktive Bauformen für ultraschnelle Ladegeräte realisieren.“
Die in Netzteilen verwendeten Kondensatoren und Induktivitäten erzeugen eine Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung. Dies führt zu Verlusten in den Stromleitungen und kann andere an das Stromnetz angeschlossene Geräte stören. Viele Länder schreiben daher für Netzteile mit einer Leistung von über 75 W eine Leistungsfaktorkorrektur (PFC) vor. Obwohl zahlreiche PFC-Lösungen verfügbar sind, stellen die HiperPFS-5 ICs mit PowiGaN-Technologie und quasi-resonanter (QR) Regelung die Spitzenklasse der Offline-Versorgungsqualitätsverbesserung dar.
Die innovative DCM-Technologie (Discontinuous Conduction Mode Control) des HiperPFS-5 passt die Schaltfrequenz an die Ausgangslast, die Eingangsspannung und das Tastverhältnis der Eingangsleitung an. Die QR-DCM-Steuerung gewährleistet geringe Schaltverluste und ermöglicht den Einsatz einer kostengünstigen Aufwärtsdiode. Der frequenzvariable Motor ermöglicht eine Reduzierung der Größe der Aufwärtsinduktivität um mehr als 50 % im Vergleich zu herkömmlichen CRM-PFC-Schaltungen (Critical Conduction Mode). Geringe Schalt- und Leitungsverluste – zusätzlich optimiert durch den PowiGaN-Kommutator – sowie verlustfreie Strommessung führen dazu, dass die HiperPFS-5-ICs über den gesamten Lastbereich einen hohen Wirkungsgrad von bis zu 98,3 % erreichen. Die HiperPFS-5-ICs bieten bei Volllast einen Leistungsfaktor von über 0,98. Bei Teillast kompensiert eine innovative Leistungsfaktorkorrektur (PFE) die Eingangsfilterkapazität und hält einen hohen Leistungsfaktor von 0,96 auch bei 20 % Last aufrecht. Die Leerlauf-Leistungsaufnahme beträgt lediglich 38 mW.
Der robuste 750-V-PowiGaN-Schalter bietet weitere Vorteile. In vielen Teilen der Welt ist das Stromnetz instabil, was häufig zu Ausfällen von Netzteilkomponenten durch Spannungsspitzen führt. HiperPFS-5-ICs gewährleisten einen hohen Leistungsfaktor bis zu 305 V AC und können bei Netzspannungsspitzen bis zu 460 V AC dauerhaft betrieben werden. Darüber hinaus verfügen die HiperPFS-5-ICs über die X-Capacitor Auto-Discharge (CAPZero™)-Funktion von Power Integrations, inklusive der für die Einhaltung von Sicherheitsvorschriften erforderlichen redundanten Pins und des automatischen Hochspannungs-Neustarts – alles in einem flachen InSOP™-T28F-Gehäuse. Freiliegende Kühlrippen am Gehäuse befinden sich auf Quellpotenzial und sorgen für effektive Kühlung sowie eine vereinfachte EMV-Lösung. Die digitale Spannungsspitzenerkennung gewährleistet einen robusten Betrieb, selbst bei verzerrten Eingangssignalen von unterbrechungsfreien Stromversorgungen oder Generatoren.
Verfügbarkeit und Ressourcen:
Das Referenzdesign DER-672 steht Entwicklern, die die quasi-resonanten PFC-Controller-ICs HiperPFS-5 evaluieren möchten, zum Download zur Verfügung. Die Bauteile kosten 2,34 US-Dollar pro Stück bei einer Abnahmemenge von 10.000 Stück.
