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安森美半导体推出创新的超高密度离线电源方案

2021/7/12 20:13:04      材料来源:化合物半导体杂志

 

 

业界首款图腾柱PFC控制器以高性价比提供高性能

 

2021年6月23日—推动高能效创新的安森美半导体 (ON Semiconductor,美国纳斯达克上市代号:ON),推出业界首款专用临界导通模式 (CrM) 图腾柱PFC控制器,是该公司超高密度离线电源方案集的新成员。

 

在传统的PFC电路中,整流桥二极管在240 W电源中的损耗约4 W,占总损耗的20%左右。相比之下,PFC级的能效通常为97%,LLC电路实现类似的性能。然而,用 "图腾柱 "配置的开关取代有损耗的二极管,并拉入升压PFC功能,可减少电桥损耗,显著提高整体能效。此外,NCP1680可适用于任何开关类型,无论是超级结硅MOSFET还是碳化硅 (SiC) 或氮化镓 (GaN) 等宽禁带开关。

 

新的 NCP1680 CrM 图腾柱 PFC 控制器采用新颖的电流限制架构和线路相位检测,同时结合经验证的控制算法,提供高性价比的图腾柱 PFC方案,而不影响性能。该 IC 的核心是内部补偿数字环路控制。该创新器件采用含谷底开关的恒定导通时间 CrM 架构。由于内置非连续导通模式 (DCM),在频率返走工作期间谷底同步导通,因此可满足现代能效标准,包括那些要求在轻载下提供高能效的标准。

 

该高度集成的器件可使电源设计在通用电源 (90 至 265 Vac) 下以高达350 W的建议功率水平工作。在 230 Vac 电源输入下,基于 NCP1680 的 PFC 电路能够在 300 W实现近 99% 的能效。在外部只需几个简单的器件即可实现全功能图腾柱 PFC,从而节省空间和器件成本。进一步减少器件数,实现逐周期电流限制,无需霍尔效应传感器。

 

NCP1680采用小型SOIC-16封装,也可作为评估平台的一部分,支持快速开发和调试先进的图腾柱PFC设计。

 

根据图腾柱开关技术中,当中包括了高速半桥和低速半桥两路,其中在高速半桥上,NCP1680 可与 NCP51820 半桥 GaN 高电子迁移率晶体管 (HEMT) 门极驱动器或 NCP51561 隔离型 SiC MOSFET 门极驱动器一起使用。NCP51561 是隔离型双通道门极驱动器,具有 4.5 A 源电流和 9 A 灌电流峰值能力。新器件适用于硅功率 MOSFET 和基于 SiC 的 MOSFET 器件的快速开关,提供短且匹配的传播延迟。两个独立的 5 kVRMS (UL1577 级) 电隔离门极驱动器通道可用作两个下桥、两个上桥开关或一个半桥驱动器,具有可编程的死区时间。一个使能引脚将同时关断两个输出,且 NCP51561 提供其他重要的保护功能,如用于两个门极驱动器的独立欠压锁定 (UVLO) 和使能功能。

 

安森美半导体提供阵容广泛的 SiC MOSFET,它们比硅 MOSFET 提供更高能效。低导通电阻 (RDS(on)) 和小巧的芯片尺寸确保低电容和门极电荷 (Qg),以在更小的系统尺寸中提供最高的能效,从而提高功率密度。安森美半导体已发布采用 TO-247-4L 和 D2PAK-7L 封装的 650 V SiC MOSFET,并将继续猛增该产品系列。此外,安森美半导体提供完整的硅基 650 V SUPERFET® III MOSFET 产品组合。

 

 

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