Circuit PFC quasi-résonant à haut rendement et commutateur GaN 750 V
Avec un rendement atteignant 98,3%, ces nouveaux CI fournissent jusqu’à 240 W sans dissipateur thermique et peuvent assurer un facteur de puissance supérieur à 0,98. Les CI HiperPFS-5 sont parfait pour les adaptateurs USB PD haute puissance, les téléviseurs, les consoles de jeux, les ordinateurs tout-en-un, et les appareils électroménagers.
Edward Ong, Responsable Marketing Produit Senior chez Power Integrations, commente : « À l’heure où les équipementiers et les fournisseurs d’accessoires se lancent dans une course pour créer les chargeurs USB PD les plus rapides, les plus petits et les plus polyvalents, pour les appareils portables, les CI HiperPFS-5 offrent aux concepteurs un avantage décisif. Nous avons combiné notre commutateur PowiGaN exclusif et une topologie PFC quasi résonante, à fréquence variable et mode boost. En associant les CI HiperPFS-5 à notre nouveau jeu de puces HiperLCS2 ou à nos CI flyback à pince active InnoSwitch4-CZ, les concepteurs peuvent facilement aller au-delà des réglementations les plus agressives en matière de rendement, tout en réduisant de moitié la nomenclature et en obtenant des chargeurs ultra-rapides présentant des formats extrêmement compacts. »
Les condensateurs et inductances utilisés dans les alimentations génèrent un déphasage entre courant et tension, qui entraîne des pertes dans les lignes électriques et peut perturber les autres équipements connectés au secteur. De nombreux pays exigent que les alimentations de plus de 75 W tiennent compte de cet effet en appliquant une correction du facteur de puissance, ou PFC. Bien qu’il existe de nombreuses solutions PFC, les circuits intégrés HiperPFS-5 dotés de la technologie PowiGaN et d’un mode quasi-résonant (QR) représentent l’état de l’art pour améliorer la qualité d’énergie hors ligne.
La technique de commande innovante QR en mode conduction discontinue (DCM) de l’HiperPFS-5, ajuste la fréquence de commutation en fonction de la charge de sortie, de la tension de ligne d’entrée, et du cycle de ligne d’entrée. La commande QR DCM garantit de faibles pertes de commutation et permet l’utilisation d’une diode boost économique. Le générateur de fréquence variable permet de réduire la taille de l’inductance de boost de plus de 50% par rapport aux circuits PFC boost classiques en mode conduction critique (CRM). Les faibles pertes de commutation et de conduction – qui sont encore réduites par le commutateur PowiGaN – ainsi que la détection de courant sans perte, signifient que les CI HiperPFS-5 offrent un rendement élevé sur toute la plage de charge, avec une valeur pouvant atteindre 98,3%. Les CI HiperPFS-5 offrent un PF supérieur à 0,98 à pleine charge. En cas de faible charge, une fonction innovante d’amélioration du facteur de puissance (PFE) compense la capacité du filtre d’entrée, en maintenant un PF élevé de 0,96 même à 20% de charge. La consommation à vide est de 38 mW seulement.
Le robuste commutateur PowiGaN 750 V offre d’autres avantages. Dans de nombreux endroits du monde, l’alimentation secteur peut être très instable, ce qui peut souvent entraîner une défaillance des composants d’alimentation à cause de surtensions. Les CI HiperPFS-5 maintiennent un facteur de puissance élevé jusqu’à 305 VCA, et peuvent même fonctionner en continu jusqu’à 460 VCA pendant les hausses de tension de ligne. En outre, les CI HiperPFS-5 intègrent la fonction de décharge automatique du condensateur X (CAPZero) de Power Integrations, ainsi que des broches redondantes pour répondre aux réglementations de sécurité, et l’auto-démarrage à haute tension, le tout dans un boîtier CMS de puissance InSOP-T28F mince. Les pattes de refroidissement exposées qui équipent ce boîtier sont au potentiel de la source, ce qui permet un refroidissement efficace tout en réduisant les phénomènes EMI. La détection numérique de tension crête de ligne garantit des performances robustes, même en présence d’une entrée déformée provenant d’onduleurs ou de générateurs.
Disponibilité et ressources
Le modèle de référence DER-672 est disponible en téléchargement pour les concepteurs souhaitant évaluer les circuits intégrés de contrôle PFC quasi-résonant HiperPFS-5.
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