Новые чипы импульсных стабилизаторов напряжения исключат применение оптопар

Компания Power Integrations представила несколько чипов импульсных стабилизаторов напряжения, получающих обратную связь для управления выходом непосредственно с него и передающих данные на первичный контроллер переключения через магнитный волновод. Семейство новых компонентов InnoSwitch предназначено для схем зарядных устройств мобильного оборудования, адаптеров питания разнообразной техники (абонентских приставок, сетевых устройств и компьютерной периферии).

Новая технология изолированного взаимодействия FluxLink, по словам разработчиков, связывает первичные и вторичные цепи переключения таким образом, что сокращается общее число задействованных компонентов, исключается применение медленных и ненадёжных оптопар, сокращаются производственные затраты.

На базе одного корпуса, в котором предусмотрены все необходимые воздушные зазоры, выполнены два кристалла: в одном реализуется первичный контроллер переключения со встроенным силовым полевым транзистором, во втором – вторичный синхронный выпрямитель и связанные с ним цепи. Между кристаллами предусмотрен канал обратной связи. Конструкция реализована при помощи медной выводной рамки. Часть рамки и проволочных соединений внутри чипа формируют первичную обмотку трансформатора с воздушным сердечником (первичная обмотка трансформатора на выходной стороне питающего каскада, информация о напряжении подаётся обратно во входной контроллер). Данный контур связан на выводной рамке с другим контуром, соединённым с чипом контроллера. Физическая компоновка чипа спроектирована так, чтобы исключить негативные эффекты магнитного поля. Зазоры между обмотками трансформатора достаточны для обеспечения безопасных уровней изоляции. На печатной плате один корпус занимает зазор между входной и выходной секциями.

В чипах семейства InnoSwitch сочетаются цепи первичной и вторичной обмоток. Корпус компонентов предусматривает поверхностный тип монтажа. Соблюдены все мировые нормы и стандартны по эффективности и энергопотреблению. Стабилизаторы способствуют сокращению задействованных компонентов и обеспечивают на выходе постоянным напряжением и током при мощности до 25 Вт.

Внутри стабилизатора данные о напряжении и токе подаются через безопасный барьер по высокоскоростной технологии FluxLink. Новые фирменные методы реализации обратной связи позволяют достичь точного управления без использования оптронов и исключить недостатки в первичной цепи управления, например, ограниченную точность и эффективность работы, проблемы с переходными характеристиками. В отличие от стандартных стабилизаторов с управлением в первичной обмотке, новая схема компонентов InnoSwitch с управлением во вторичной обмотке значительно менее зависима от допуска внешних компонентов (трансформаторов, диодов, резисторов и конденсаторов). Это способствует повышению производственной выработки и сокращению итоговой стоимости блоков питания. Теперь зарядные устройства для мобильного оборудования с током до 5 А могут иметь лишь схемы с точным управлением в первичной обмотке (точность ±3 по напряжению и ±5 – по току) и низкими выходными пульсациями напряжения. Новые энергоэффективные чипы с потреблением до 10 мВт без нагрузки соответствуют стандартам безопасности (CEC, CoC 5 версии, DoE 6).

Стабилизаторы напряжения InnoSwitch содержат высоковольтный силовой MOSFET-транзистор, контроллер первичной обмотки, канал обратной связи FluxLink, а также контроллер вторичной обмотки с синхронным выпрямлением. Сочетание синхронного выпрямления с мастер-контроллером вторичной обмотки, а также технологией FluxLink гарантирует максимально эффективное время переключения. Быстрый канал обратной связи обеспечивает надёжной работой цепь выпрямления, исключая негативные эффекты в прерывистом и непрерывном режимах проводимости даже в условиях переходных нагрузок и сбоев. Эффективная работа каскада выпрямления в обоих режимах является особым преимуществом зарядных устройств.

Запуск чипов InnoSwitch с использованием тока смещения, взятого с высоковольтного источника, который связан с выводом стока, исключает необходимость применения дополнительных внешних цепей. Внешняя обмотка смещения сокращает ток потребления в холостом режиме и повышает эффективность работы с нагрузкой. Новые стабилизаторы оборудованы всесторонними средствами защиты от перенапряжения, перегрева и частотных скачков.

Первые чипы InnoSwitch-CH семейства InnoSwitch доступны в виде образцов. Стоимость – от $0,59 до $0,78 (10000 шт.). Образец разработки RDR-420 представляет собой схему зарядного устройства по интерфейсу USB с напряжением 5 В и током 2 А. Схема доступна для загрузки на сайте разработчика.