Circuits intégrés d’alimentation à commutation au zéro de tension
La famille de commutateurs flyback InnoSwitch4-Pro proposée par Power Integrations permet d’obtenir des chargeurs compacts USB PD ou universels d’une puissance allant jusqu’à 220 W et offrant un rendement supérieur à 95%. Intégrant un robuste commutateur primaire PowiGaN, au nitrure de gallium, et offrant une fréquence de commutation pouvant atteindre 140 kHz en régime permanent, ces dispositifs réduisent le nombre de composants et la surface de circuit imprimé nécessaires aux adaptateurs ultra-compacts destinés aux téléphones portables, aux ordinateurs portables, aux tablettes et autres accessoires multiport.
« Les CI InnoSwitch4-Pro s’interfacent de manière transparente avec la famille ClampZero de CI à pince active de Power Integrations, pour assurer une commutation au zéro de tension (ZVS) en mode conduction continue (CCM) et en mode conduction discontinue (DCM), » a déclaré Aditya Kulkarni, Responsable Marketing Produit, chez Power Integrations. « La commutation au zéro de tension, combinée à notre technologie PowiGaN, élimine pratiquement les pertes de commutation. Le rendement dépasse 95%, ce qui permet aux concepteurs d’éliminer les dissipateurs thermiques, diffuseurs et autres matériaux d’enrobage généralement indispensables à la gestion thermique.
Une réduction supplémentaire de la taille de l’adaptateur est possible en utilisant un dispositif MinE-CAP en plus des CI InnoSwitch4-Pro et ClampZero. Également basés sur la technologie PowiGaN, les CI MinE-CAP permettent de réduire la taille du condensateur d’entrée d’environ 40%.
Capable de délivrer jusqu’à 220 W, les CI InnoSwitch4-Pro combinent un commutateur primaire PowiGaN 750 V, un contrôleur, une liaison retour à isolation renforcée FluxLink pour le contrôle au secondaire, une interface I2C, une commande de pince active, et un circuit de redressement synchrone, le tout dans un boîtier compact InSOP-28. Le haut niveau d’intégration simplifie considérablement le développement et la fabrication d’alimentations 100% programmables à haut rendement. Ces circuits intégrés flyback programmables, associés aux dispositifs complémentaires ClampZero et MinE-CAP, permettent d’obtenir des formats ultra-compacts et minces, très recherchés sur le marché des accessoires OEM, des adaptateurs USB PD et des chargeurs universels rapides (conformes UFCS). L’UFCS est la nouvelle norme publiée par l’Association de normalisation des communications chinoise.
Les CI InnoSwitch4-Pro utilisent un algorithme de contrôle unique pour permettre la commutation au zéro de tension (ZVS) en mode DCM et CCM. Associé au circuit intégré ClampZero, l’algorithme permet un fonctionnement à fréquence plus élevée, sans baisse de rendement. L’InnoSwitch4-Pro supporte également la commutation « quasi-résonante » en mode DCM et CCM lorsqu’il est utilisé seul. Le fonctionnement en mode DCM uniquement peut être sélectionné pour réduire la contrainte de tension sur le FET de redressement synchrone (SR FET). Ces nouveaux CI disposent également d’un jeu de commandes optimisé pour réduire le trafic I2C.
Les CI de commutation flyback InnoSwitch4-Pro offrent une précision CV/CC exceptionnelle, indépendante des composants externes, et consomment moins de 30 mW à vide, tout en offrant des fonctions de détection de ligne et de protection complète. Ces dispositifs sont entièrement protégés grâce notamment à une fonction de redémarrage automatique, ou de verrouillage en cas de surtension ou de tension insuffisante en sortie ; à des seuils multiples de défaut de tension de sortie insuffisante ; à une protection contre la surchauffe à verrouillage ou hystérésis ; et à une protection contre les courts-circuits du commutateur de bus de sortie.
Deux modèles de référence, le DER-960 (100 W), et le RDK-942 (65 W), sont disponibles pour les concepteurs qui souhaitent évaluer le CI InnoSwitch4-Pro.
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