Stromrichter für Leistungen von 15 W bis 65 W
Hier finden Sie Referenzdesigns, empfohlene SNT-IC-Produkte, Online-Simulationen und Designressourcen für SNT-Schaltungen – geeignet für Netzteile von 15 W bis 65 W
Netzteile in der Leistungskategorie von 15 W bis 65 W, wie Adapter und Ladegeräte, weisen typischerweise einen kleinen Formfaktor auf. Die Referenzdesigns und Lösungen von Infineon veranschaulichen, wie unter Einhaltung diverser vorgeschriebener Grenzwerte und bei Beschränkung auf einen kleinen Formfaktor hohe Leistungen erzielt werden können. Die Lösungen basieren beispielsweise auf den digitalen Flyback-Reglern XDPS21071, 700-V-MOSFETs (IPD70R360P7S), Synchrongleichrichtungs-MOSFETs (BSC0805LS) und Kleinsignal-MOSFETs (BSL606SN).
Mit diesen Komponenten wird ein großer Bereich von universell genutzten Eingangsspannungen unterstützt, da die Designs auf der ganzen Welt eingesetzt werden und mit den verschiedenen Kategorien von Wechselstromnetzen funktionieren müssen. Die Layouts liefern diverse Ausgangsspannungen, wie 5 V/3 A, 9 V/3 A, 12 V/3 A, 15 V/3 A und 20 V/2,25 A mit einem Spitzenwirkungsgrad von über 90 %. Daneben ermöglichen die Silizium- und Siliziumcarbid-MOSFETs sowie die digitalen Regler von Infineon einen Betrieb mit besonders niedrigen Eingangsleistungen im Standby-Modus.
Im Blockdiagramm unten finden Sie empfohlene Produkte für Ihr Design. Außerdem können Sie die Liste der verfügbaren Referenzdesigns durchsuchen. Nutzen Sie außerdem unsere Evaluation Boards und Online-Simulationen, um den Design-Prozess zu beschleunigen.
Unser Technik-Team bietet Ihnen an allen Tagen der Woche rund um die Uhr telefonisch, per Chat oder E-Mail Design-In-Unterstützung. Kontaktieren Sie uns, wenn Sie Unterstützung benötigen, und werden Sie Mitglied der myInfineon-Community. So werden Sie immer umgehend informiert, wenn neue Referenzdesigns, neue Produkte oder neue Platinen zur Verfügung stehen.
Zur Herstellung schlankerer und leichterer Adapter werden ICs benötigt, die bei guter elektromagnetischer Störfestigkeit (EMV) und niedriger Leistungsaufnahme im Standby-Betrieb einen hohen Wirkungsgrad bieten. Ferner besteht Bedarf an kostengünstigen MOSFETs in kompakten Gehäusen mit guter EMV und ausgezeichnetem Wärmeverhalten. Infineon bietet eine breite Palette von speziell für Adapter ausgelegten Produkten. Dazu gehören MOSFETs für hohe Spannungen, Regler-ICs für die PFC- und die PWM-Stufe und MOSFETs für niedrige Spannungen zur Synchrongleichrichtung. Mit diesen Produkten fördert Infineon den Trend hin zu erheblich höheren Wirkungsgraden, vor allem in Teillastbereichen, sowie die Miniaturisierung von Adaptern. Die neuen Regler-ICs unterstützen Topologien wie quasi-resonante Flyback-Schaltungen, und die XDP-Regler auf digitaler Basis ermöglichen einen FFR-Flyback-Betrieb (Nullspannungsschaltung). Somit sind sie die perfekte Wahl für die Implementierung in Adaptern mit hoher Leistungsdichte und zur Unterstützung der Anforderungen von USB-PoE-Endgeräten. Regional geltende Bestimmungen und ein verstärktes Bewusstsein der Allgemeinheit für die Notwendigkeit, Elektronikabfall so weit wie möglich zu vermeiden, fördern den Trend hin zu Universaladaptern. Auch wenn die Implementierungen, Methodiken und Protokolle noch nicht harmonisiert sind, beobachtet Infineon die Entwicklung genau und geht Partnerschaften mit den Entscheidern ein, um rechtzeitig eine wettbewerbsfähige Halbleiterlösung anbieten zu können. Die effiziente Unterstützung verschiedener Leistungsklassen und Protokolle ist eine zentrale Anforderung für diese Anwendung, und Infineon bereitet sich darauf vor, den Adapterherstellern bei der Bewältigung dieser Herausforderung zu helfen.
Für Anwendungen mit niedriger Ausgangsleistung, bei denen galvanische Isolierung und/oder mehrere Ausgänge benötigt werden, sind Flyback-Wandler aufgrund ihrer geringen Systemkosten und des unkomplizierten Designs die am häufigsten verwendete Topologie. Sie finden Verwendung bei der Hauptstromversorgung von Geräten und Komponenten mit geringer Leistung (z. B. Fernseher, Set-Top-Boxen, Ladegeräte/Adapter) und bei der Hilfsstromversorgung in Anwendungen mit höherer Leistung (wie beispielsweise Klimaanlagen, PC-Netzgeräte, Server-Netzgeräte, industrielle SNTs).
Flyback-Wandler werden üblicherweise in zwei Schaltmodi betrieben: entweder mit fester Frequenz (FF) oder quasi-resonant (QR). Welcher Schaltmodus am besten geeignet ist, hängt von mehreren Faktoren ab: Leistung, Wirkungsgrad, Formfaktor, erforderliche Entwicklungszeit usw.
FF-Flyback-Schalter werden mit einer vordefinierten Schaltfrequenz geliefert. Es ist entweder ein lückender Betrieb (DCM) oder ein nichtlückender Betrieb (CCM) möglich.
QR-Flyback-Schalter haben variable Schaltfrequenzen. Die Schaltfrequenz eines herkömmlichen QR-Reglers steigt mit sinkender Last exponentiell.
In der folgenden Tabelle sind die Vorteile und Nachteile jedes Schaltmodus aufgeführt. Dabei sind die jeweiligen Betriebsbedingungen mitentscheidend.
Anwendungsparameter | FF DCM | FF CCM | QR |
MOSFET-Übertragungsverluste, Verluste in Transformatorwicklung und Ausgangsdiode | Am höchsten
|
Niedrig
|
Hoch
|
Sperrverzögerungsverluste an der Ausgangsdiode (Übergang vom leitenden in den sperrenden Zustand) | Praktisch null
|
Hoch
|
Praktisch null
|
MOSFET-Einschaltverluste | Niedrig
|
Am höchsten
|
Am niedrigsten
|
Ausgangskondensator | Groß
|
Am kleinsten
|
Groß
|
Design hinsichtlich Rückkopplungs- und Stromschleifenstabilität | Einfach
|
Schwer
|
Mittel
|
Transformatordesign | Einfach
|
Mittel
|
Einfach
|
Anwendungsparameter |
FF-DCM |
FF-CCM |
QR |
Betriebsfrequenz |
Fest |
Fest |
Variabel
|
Maximale Eingangsleitungsabhängigkeit der Leistungsabgabe |
Präzise |
Weniger Präzise
|
Weniger Präzise
|
Durchschnittlicher Wirkungsgrad |
Niedrig
|
Hoch
|
Am besten
|
Leistungsbereich |
Niedrig
|
Hoch
|
Mittel
|
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