Offline-Sperrwandler-IC-Serie mit 94% Wirkungsgrad

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Kein Überschwingen, kein nachgeschalteter Linearregler

Der hochentwickelte Regelungsalgorithmus und die hohe Übertragungsgeschwindigkeit der FluxLink-Kommunikationsverbindung gewährleisten ein hervorragendes Transientenverhalten; bei einer sprunghaften Laständerung von 0 auf 100% treten so gut wie keine Vor- und Überschwinger auf (siehe Bild 4 Transientenverhalten).

Die hohe Regelungsgenauigkeit des Synchrongleichrichters verbessert nicht nur den Wirkungsgrad, sondern gewährleistet auch eine hervorragende Cross-Regelung über mehrere Ausgänge hinweg. Dadurch kann in vielen Anwendungen auf nachgeschaltete Linearregler verzichtet werden.

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Die InnoSwitch-3-ICs bieten unter allen Betriebsbedingungen eine Genauigkeit der Ausgangsspannung von besser als ±3% und gewährleisten auch im Konstantstrombetrieb eine hohe Regelgenauigkeit.

InnoSwitch3-ICs bieten zahlreiche Sicherheitsfunktionen und sind gegen Eingangsüberspannung (OV), Eingangsunterspannung (UV), Ausgangsüberspannung, Überstrom, Überleistung und Kurzschluss geschützt. Außerdem schützt der InnoSwitch3-Controller vor Leerlauf- oder Kurzschluss im SR-MOSFET und vor Übertemperatur.

Über den V-(Voltage)-Pin überwacht der Controller die Eingangsspannung auf Grenzwertüber- oder Grenzwertunterschreitung (OV bzw. UV). Das dabei angewandte Multiplexer-Messverfahren begnügt sich mit einer Leistungsaufnahme von nur 2 mW (im Leerlauf).

Das trägt zu der sehr geringen Leerlauf-Leistungsaufnahme von weniger als 15 mW bei – auch bei aktiver Eingangsspannungsüberwachung.

Eine Luft- und Kriechstrecke von mehr als 11 mm

Für die InnoSwitch3-Familie hat Power Integrations ein neues, halogenfreie Gehäuse InSOP-24(C) entwickelt, das nur 1,5 mm hoch ist und über der Isolationsbarriere der Leiterplatte positioniert wird. Die niedrige Bauhöhe ermöglicht es, den IC beispielsweise unter einem Transformator zu montieren und dadurch Platz zu sparen. Das InSOP-Gehäuse bietet in Verbindung mit FluxLink eine Luft- und Kriechstrecke von mehr als 11 mm.

Dies gewährleistet eine verstärkte Isolation von >6 kVAC, die selbst dem strengen chinesischen Standard CQC 5000 m genügt. Alle InnoSwitch3-ICs erfüllen alle Sicherheitsvorschriften für Isolationsbarriere-überschreitende Bauteile und werden in der Serienproduktion 100%ig auf deren Einhaltung getestet.

Um den unterschiedlichen Anforderungen von Konsum-, Industrie- und USB-Lader-Anwendungen gerecht zu werden, wurden die InnoSwitch3-ICs in drei Produktfamilien unterteilt. Innerhalb dieser Familien stehen Versionen mit unterschiedlich dimensionierten primärschaltenden MOSFETs zur Auswahl, die jeweils unterschiedliche Ausgangsleistungsbereiche abdecken. Tabelle 2 gibt einen Überblick über die InnoSwitch3-Produktfamilien.

Die Einsatzbereiche der Serien CE, CP und EP

Die Familie InnoSwitch3-CE ist für kostensensitive Konsumelektronik-Anwendungen vorgesehen, die eine konstante Ausgangsspannung oder einen konstanten Ausgangsstrom erfordern. Zur Auswahl stehen Versionen, die im Fehlerfall einen automatischen Neustart versuchen oder sich dauerhaft abschalten, außerdem Versionen mit oder ohne Kompensation des Spannungsabfalls über die Lastzuleitung (Cable-Drop Compensation, CDC).

Die CE-Familie enthält einen 650-V-Leistungs-MOSFET, der den Anforderungen kostensensitiver Anwendungen wie z.B. Netzadapter genügt.

InnoSwitch3-CP wurde für Schnellladegeräte-, USB-PD-, Mobiltelefon-, Tablet-, Notebook- und Elektrowerkzeug-Ladegeräte-Anwendungen optimiert, die eine variable oder konstante Ausgangsspannung/Ausgangsleistung erfordern. Zur Auswahl stehen Versionen, die im Fehlerfall einen automatischen Neustart versuchen oder sich dauerhaft abschalten, außerdem solche mit oder ohne Kompensation des Spannungsabfalls auf der Lastzuleitung und solche mit 650-V- oder 725-V-Leistungs-MOSFET.

Schließlich sind InnoSwitch3-EP-ICs auf industrielle Anwendungen abgestimmt, beispielsweise für Stromzähler, Smart-Grid, Energieverbrauchsmessung, Solar-Wechselrichter, smarte Beleuchtungssysteme und Server-Notstromversorgungen. Diese ICs enthalten einen 725-V-MOSFET, sind für eine konstante, hochgenaue Ausgangsspannung ausgelegt und bieten umfassende Schutzfunktionen.

Zahlreiche Optionen und Online-Auswahlhilfe

Für Hochzuverlässigkeitsanwendungen in anspruchsvollen Einsatzumgebungen, die eine erhöhte Überspannungsfestigkeit erfordern, ist eine 725-V-Leistungs-MOSFET-Option sowohl für InnoSwitch3-CP- und InnoSwitch3-EP-Versionen verfügbar. Unternehmen, die ihre Produkte für weltweite Abnehmermärkte produzieren, wird versichert, dass 725-V-InnoSwitch3-ICs auch in Regionen mit instabilen Stromnetzen zuverlässig funktionieren. Für die InnoSwitch3-Familien mit ihren zahlreichen Optionen gibt es eine Online-Auswahlhilfe, das Online-BYOI-Tool.

* Chris Lee ist Senior Product Marketing Manager bei Power Integrations, San Jose/Kalifornien.

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