Infineon Technologies präsentiert nächste Generation von integrierten Leistungs-ICs - CoolSET F2-Familie für vereinfachte und effiziente Schaltnetzteile

19.06.2001 | Fachpresse

München/Nürnberg, 19. Juni 2001 – Anlässlich der PCIM 2001 (Nürnberg, 19. - 21. Juni 2001) stellte Infineon Technologies, ein führender Hersteller von Leistungshalbleitern, mit CoolSET™ F2 seine zweite Generation integrierter Multichip-Leistungs-ICs vor. Wie bei der ersten CoolSET-Generation, integriert CoolSET F2 einen Leistungs-MOSFET in der von Infineon Technologies entwickelten CoolMOS-Technologie (MOS = Metal Oxide Semiconductor) mit einem festfrequenten PWM-Steuer-IC (PWM = Puls-Weiten-Modulation) im kompakten Plastik-Dual-Inline-Gehäuse (DIP) mit acht Anschlüssen, von denen sechs aktiv sind. Die CoolSET F2-Familie bietet ein variantenreiches Konzept von Schutz- und Energiesparfunktionen.

Die Produkte der CoolSET F2-Familie eigenen sich vor allem für den Einsatz in Anwendungen, die kompakte, leichte und kostengünstige Stromversorgungen mit hohem Wirkungsgrad sowie großer Zuverlässigkeit fordern. Zu diesen gehören beispielsweise Ladegeräte für Mobiltelefone, Organizer und Digitalkameras, Adapter für Drucker und Faxgeräte, DVD-Abspielgeräte, Set-Top-Boxen und Hilfsstromversorgungen, wie sie beispielsweise in PCs oder Waschmaschinen verwendet werden.

Den Herstellern von Schaltnetzteilen ermöglicht die CoolSET F2-Familie ein vereinfachtes und effizientes Design von besonders zuverlässigen Geräten, die umfassende Schutzfunktionen für Ausgangsleistungen im Bereich 10 W bis 45 W (Vin = 85V...265V) bzw. 10 W bis maximal 60 W (Vin = 190V...265V) bieten. Die industrieweit niedrigsten Einschaltwiderstände der CoolMOS-Leistungs-MOSFETs ermöglichen Schaltnetzteile mit höchstem Wirkungsgrad, niedrigster Verlustleistung und geringst möglichem Platzbedarf. Aufgrund der reduzierten Wärmeentwicklung kann auf konventionelle Kühlkörper verzichtet werden. Meist ist zur Ableitung der Wärme die vorhandene, bei Bedarf erweiterbare, Kupferfläche auf der Leiterplatte ausreichend.

„Im Vergleich zu Bausteinen in Standard-MOSFET-Technologie verringert sich bei Einsatz der CoolMOS-Technologie der Einschaltwiderstand um den Faktor fünf“, sagte Dr. Reinhard Ploss, Leiter des Geschäftsgebietes Automotive & Industrial bei Infineon Technologies. „Mit CoolSET F2 folgen wir damit konsequent unserer Strategie, Kühlkörper durch intelligente Halbleiterkonzepte zu ersetzen.“

CoolSET F2-Lösungen gibt es sowohl mit einer Drain-Source-Durchbruchspannung von 650 V als auch von 800 V für Ausgangsströme von 1 A bis 3 A. Der Eingangsspannungsbereich reicht von 85 V bis 265 V.

Der Einsatz von CoolSET F2-Produkten verkürzt die Entwicklungszeit für Stromversorgungen, die den neuen EU-Richtlinien hinsichtlich verbessertem Wirkungsgrad für Ladegeräte und Adapter vor allem im Standby-Betrieb entsprechen sollen.

Überwachungs-, Schutz- und Energiesparkonzept der CoolSET F2-Familie


Zum umfangreichen Überwachungs-, Schutz- und Energiesparkonzept der CoolSET F2-Familie zählen die „Current Mode Control“ mit integrierter Overshoot-Minimierung, die MOSFET-Temperaturerfassung mittels internem Sensor zur sofortigen Abschaltung durch den Ansteuerschaltkreis bei kritischer Sperrschicht-Temperatur (Thermal Shutdown) sowie eine integrierte „Under Voltage Lockout“-Funktion (UVL), um eine Zerstörung des CoolMOS aufgrund falscher Ansteuerungs-Spannungspegel zu verhindern. Ein externer Shunt gibt dem Designer ein hohes Maß an Flexibilität und Genauigkeit beim Dimensionieren der Hauptkomponenten einer SMPS (Switched Mode Power Supply). Die Folge sind optimierte (kleinere) Transformatoren und Ausgangsdioden, sowie ein weniger belasteter Leistungshalbleiter. Eine benutzerdefinierte Softstart-Funktion ermöglicht während des Anlaufs bzw. des Auto-Restarts ein sanftes Einschalten. Dies erhöht die Lebensdauer der wesentlichen Komponenten eines Schaltnetzteils (z.B. MOSFET, Ausgangsdiode). Ein erweitertes Tastverhältnis des CoolMOS-Ansteuersignals erlaubt den Betrieb wahlweise mit nichtkontinuierlichem Stromfluss ("Discontinuous Current Mode", DCM) oder mit kontinuierlichem Stromfluss ("Continuous Current Mode", CCM). Die ebenfalls integrierte „Leading Edge Blanking“-Funktion gewährleistet ein sicheres Einschaltverhalten des CoolSET sowohl in Standardsituationen als auch beim automatischen Neuanlauf (Autorestart), zum Beispiel nach dem Beenden einer Kurzschluss-Situation auf der Ausgangsseite. Dazu kommen weitere Schutzfunktionen wie „Over Current Protection“ (OCP), „Open Loop Protection“ (OLP) und „Over Voltage Protection“ (OVP) – alle inklusive Autorestart. Die Integration dieser Funktionen in einem Multichip-Gehäuse ermöglicht die Verwendung einer geringeren Anzahl von externen Bauteilen. Dies wiederum sorgt für einen kompakteren Aufbau und geringere Gesamtkosten für das Schaltnetzteil.

Ein erweitertes Tastverhältnis des CoolMOS-Ansteuersignals erlaubt den Betrieb wahlweise mit nichtkontinuierlichem Stromfluss („Discontinuous Current Mode“, DCM) oder mit kontinuierlichem Stromfluss („Continuous Current Mode“, CCM). Zusätzlich sind die Bausteine der neuen CoolSET F2-Generation so konzipiert, dass unter sogenannter „No Load Condition“, also bei 0 W Ausgangsleistung, die Standby-Leistung auf kleiner 300 mW (40-W-Applikation) zurückgeführt wird. Erreicht wird dies durch eine sich kontinuierliche reduzierende Frequenz bei sinkender Last am Ausgang. Eine weitere Reduzierung der Standby-Leistung kann durch einen applikativen Burst-Mode realisiert werden. Dieses Energiespar-Konzept (Frequenzreduzierung und applikativer Burst-Mode) ist ohne zusätzlichen Anschluss-Pin und externen Beschaltungsaufwand realisiert.

Entwicklungsunterstützung, Preise und Verfügbarkeit


Zu CoolSET F2 wird ein Evaluierungs-Paket angeboten, das Applikationsschriften, Muster, Datenblatt, Demoboard und -beschreibung, Excel-basierte PC-Kalkulations-software sowie PSpice-Modelle enthält.

Die Derivate der CoolSET F2-Familie ICE 2A165, ICE 2A265, ICE 2A365 und ICE 2A280 sind in Musterstückzahlen erhältlich. In Stückzahlen von zehn Tausend, beträgt der Preis für den Baustein ICE2A365 (47 W maximale Ausgangsleistung bei 85 V...265 V Eingangsspannung) Euro 0,95 .

Weitere Informationen zum CoolSET-Angebot von Infineon unter www.infineon.com/coolset/.


Über Infineon


Infineon Technologies AG, München, bietet Halbleiter- und Systemlösungen für Anwendungen in der drahtgebundenen und mobilen Kommunikation, für Sicherheitssysteme und Chipkarten, für die Automobil- und Industrieelektronik, sowie Speicherbauelemente. Infineon ist weltweit tätig und steuert seine Aktivitäten in den USA aus San Jose, Kalifornien, im asiatisch-pazifischen Raum aus Singapur und in Japan aus Tokio. Mit weltweit rund 29.000 Mitarbeitern erzielte Infineon im Geschäftsjahr 2000 (Ende September) einen Umsatz von 7,28 Milliarden Euro. Das DAX-Unternehmen ist in Frankfurt und New York (NYSE) unter dem Symbol „IFX“ notiert. Weitere Informationen unter www.infineon.com

Informationsnummer

INFAI200106.090e

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  • Infineon Technologies' new CoolSET F2 family: Power MOSFET and PWM Control IC on a single chip for easy and efficient SPS design up to 60 W.
    Infineon Technologies' new CoolSET F2 family: Power MOSFET and PWM Control IC on a single chip for easy and efficient SPS design up to 60 W.
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