Układ scalony MinE-CAP™ firmy Power Integrations zmniejsza o 40% wielkość przetwornicy AC-DC

Firma Power Integrations, lider w dziedzinie wysokonapięciowych układów scalonych do energooszczędnej konwersji mocy, zaprezentowała uniwersalny układ scalony MinE-CAP™, przeznaczony do współpracy z driverami z serii InnoSwitch™.

Głównym celem zastosowania układu MinE-CAP jest zmniejszenie gabarytów kondensatorów elektrolitycznych, używanych po stronie pierwotnej, w zasilaczach impulsowych przeznaczonych do pracy z "uniwersalnym" napięciem zasilającym, z zakresu 85-265 [VAC]. Przy dobieraniu wartości wysokonapięciowego kondensatora elektrolitycznego dla zasilacza tego typu, przyjęło się stosować regułę ok. 2uF-3uF / 1W (ok. 0.5uF-1uF / 1W dla zasilania z zakresu 195VAC-265VAC). Oznacza to, że dla zasilacza o mocy wyjściowej 50W, pracującego z napięciem wejściowym 85VAC-265VAC, kondensator powinien mieć pojemność rzędu ok 100uF, oraz być zdolny do pracy z napięciem 400VDC. Gabaryty takiego kondensatora są już problematyczne (np. śr=20mm, wys=40mm), konieczne jest też użycie w obwodzie ogranicznika prądowego (w postaci termistora NTC), żeby prąd udarowy ładujący taką pojemność (przy rozładowanym kondensatorze), nie spowodował uszkodzenia bezpiecznika.

Należy przy tym wspomnieć o tym, że warunek 100uF jest konieczny do zapewnienia stabilnego napięcia za mostkiem, ale tylko przy napięciu sieciowym w okolicach 100VAC . Z kolei gdy napięcie sieci jest na poziomie np. 230VAC, potrzebna pojemność mogłaby być o wiele niższa. MinE-CAP wykorzystuje tą zależność, umożliwiając użycie kondensatora wysokonapięciowego (na 400VDC) o niższej niż wymagana pojemności, oraz kondensatora niskonapięciowego (np. 160VDC), uzupełniającego sumaryczną pojemność do wymaganej wartości. Nowy układ jest włączany szeregowo z kondensatorem 160VDC, monitorując napięcie na nim i prąd ładujący, oraz włączając kondensator w obwód (przy pomocy wbudowanego mosfeta), tylko w momencie gdy będą tego wymagały warunki (niskie napięcie sieciowe). W sytuacji gdy napięcie sieci wzrośnie, kondensator niskonapięciowy jest odłączany w celu uniknięcia jego uszkodzenia. Możliwe jest też zrezygnowanie z użycia termistora NTC w obwodzie wejściowym, jako że MinE-CAP kontroluje również prąd płynący przez kondensator w momencie uruchomienia zasilacza i nie dopuszcza do jego gwałtownego narostu.

Zamknięte w miniaturowej obudowie MinSOP-16A, nowe układy bezproblemowo współpracują z rodziną driverów z serii InnoSwitch ™ firmy Power Integrations, przy minimalnej liczbie elementów zewnętrznych. Dostępne są dwa raporty z przykładowych projektów (DER), wykorzystujące nowy kontroler:

Zasilacz 65 W USB PD 3.0 z wyjściem 3,3 V - 21 V PPS do ładowarek telefonów komórkowych / laptopów:

https://ac-dc.power.com/design-support/reference-designs/design-examples/der-626-65watt-usb-pd-3-pps-power-supply-using-innoswitch3-pro-powigan-and-mine-cap

Zasilacz 60 W USB PD 3.0 dla zasilaczy USB PD / PPS wykorzystujący układ INN3379C-H302:

https://ac-dc.power.com/design-support/reference-designs/design-examples/der-822-60watt-usb-pd-3-pps-power-supply-using-innoswitch3-pro-powigan-and-mine-cap