Innovative Ultra High Density Offline Power Solutions from ON Semiconductor

PHOENIX, Arizona – 22. Juni 2021 –

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Branchenweit erster Totem-Pole-PFC-Controller bietet hohe Leistungsfähigkeit zum günstigen Preis

PHOENIX, Arizona – 22. Juni 2021 – ON Semiconductor® (Nasdaq: ON), Vorreiter im Bereich energieeffizienter Innovationen, stellt den branchenweit ersten CrM-Totem-Pole-PFC-Controller (Critical Conduction Mode) als Neuzugang seiner Lösungen für die Offline-Stromversorgung mit hoher Leistungsdichte vor.

n herkömmlichen PFC-Schaltungen verursachen die Gleichrichter-Brückendioden in einer 240W-Stromversorgung etwa 4 W Verlust, was etwa 20% der Gesamtverluste ausmacht. Im Gegensatz dazu bieten PFC-Stufen bis zu 97% Wirkungsgrad, und die LLC-Schaltung erzielt eine ähnliche Leistungsfähigkeit. Ersetzt man jedoch die verlustbehafteten Dioden durch Schalter in einer Totem-Pole-Konfiguration und fügt die Boost-PFC-Funktion hinzu, lassen sich die Brückenverluste verringern und der Gesamtwirkungsgrad deutlich verbessern. Zudem kann der NCP1680 jeden Schaltertyp aufnehmen, egal, ob es sich um Super-Junction-Silizium-MOSFETs oder Wide-Bandgap-(WBG-)Schalter wie Siliziumkarbid-(SiC-) oder Galliumnitrid-(GaN-)Bauelemente handelt.

Der CrM-Totem-Pole-PFC-Controller NCP1680 basiert auf einer neuartigen Strombegrenzungsarchitektur und Netzphasenerkennung. Er enthält bewährte Regelalgorithmen, um eine kostengünstige Totem-Pole-PFC-Lösung ohne Leistungseinbußen zu bieten. Die Basis dieses IC ist ein intern kompensierter digitaler Regelkreis. Der Baustein nutzt eine CrM-Architektur mit konstanter Einschaltdauer und Valley-Switching. Moderne Effizienzstandards, einschließlich solcher, die einen hohen Wirkungsgrad bei geringer Last erfordern, werden durch den integrierten diskontinuierlichen Leitungsmodus (DCM) mit Valley-/ talsynchronem Einschalten während des Frequency-Foldback-Betriebs ebenfalls erfüllt.

Der hochintegrierte Baustein ermöglicht Stromversorgungsdesigns für die Bereiche Telekommunikation, 5G, Industrie und Hochleistungsrechner, die am Universalnetz (90 bis 265 VAC) bei empfohlenen Leistungspegeln bis 350 W betrieben werden. Mit einem 230VAC-Netzeingang können PFC-Schaltkreise auf Basis des NCP1680 einen Wirkungsgrad von nahezu 99% bei 300 W erzielen. Nur wenige einfache externe Bauelemente sind erforderlich, um eine vollwertige Totem-Pole-PFC zu realisieren, was Platz und Bauteilkosten einspart. Die zyklische Strombegrenzung wird ohne Hall-Effekt-Sensor erzielt, was die Anzahl der Bauelemente weiter verringert.

Der NCP1680 wird im kleinen SOIC-16-Gehäuse ausgeliefert und ist auch als Teil einer Evaluierungsplattform erhältlich, die das schnelle Entwickeln und Debuggen fortschrittlicher Totem-Pole-PFC-Designs ermöglicht.

Je nach gewähltem Schalter für den schnellen Zweig des Totem-Pole kann der NCP1680 entweder mit dem Halbbrücken-GaN-HEMT-Gate-Treiber NCP51820 oder dem isolierten SiC-MOSFET-Gate-Treiber NCP51561 verwendet werden. Der NCP51561 ist ein isolierter 2-Kanal-Gate-Treiber mit einer Spitzenstromfähigkeit von 4,5 A (Quelle) und 9 A (Senke). Das neue Baustein eignet sich auch für das schnelle Schalten von Si-Leistungs- und SiC-basierten MOSFETs und bietet kurze und angepasste Laufzeitverzögerungen. Zwei unabhängige und galvanisch getrennte Gate-Treiberkanäle (5 kVeff nach UL1577) lassen sich als zwei Low-Side-, zwei High-Side-Schalter oder als Halbbrückentreiber mit einstellbarer Totzeit verwenden. Ein Enable-Pin schaltet beide Ausgänge gleichzeitig ab. Der NCP51561 bietet zudem weitere Schutzfunktionen wie eine unabhängige Abschaltung bei Unterspannung (UVLO) für beide Gate-Treiber und die Enable-Funktion.

ON Semiconductor bietet eine Reihe von SiC-MOSFETs, die im Vergleich zu Si-MOSFETs einen höheren Wirkungsgrad bieten. Der niedrige Durchlasswiderstand RDS(on) und die kompakte Chipgröße sorgen für eine niedrige Kapazität und Gate-Ladung (Qg) und damit für den höchsten Wirkungsgrad bei reduzierter Systemgröße, was die Leistungsdichte erhöht. ON Semiconductor bietet 650V-SiC-MOSFETs in TO-247-4L- und D2PAK-7L-Gehäusen an und baut dieses Angebot weiter aus. Darüber hinaus verfügt ON Semiconductor über ein vollständiges Angebot an 650V SUPERFET® III MOSFETs auf Si-Basis.

Während der APEC 2021 wird ON Semiconductor seine SiC-Lösungen für industrielle Anwendungen vorstellen. Um sich für die APEC 2021 zu registrieren, besuchen Sie: http://apec-conf.org/conference/registration/

Über ON Semiconductor
ON Semiconductor (Nasdaq: ON) ist Innovationstreiber im Bereich energieeffizienter Elektronik und trägt dazu bei, die Welt umweltfreundlicher, sicherer, integrativer und vernetzter zu machen. Das Unternehmen ist ein führender Anbieter halbleiterbasierter Lösungen für die Bereiche Leistungselektronik, Analog, Sensorik und Konnektivität. Unsere Produkte helfen Entwicklern, ihre Designherausforderungen in den Bereichen Automotive, Industrie, Cloud und Internet der Dinge (IoT) zu bewältigen.
ON Semiconductor verfügt über eine erstklassige, schnell reagierende und zuverlässige Lieferkette. Qualitätssicherung und ein robustes Programm für Umwelt, Soziales und Unternehmensführung stehen an erster Stelle. Das Unternehmen hat seinen Hauptsitz in Phoenix, Arizona, und verfügt über weltweite Fertigungsstätten, Vertriebsniederlassungen und Entwicklungszentren in seinen wichtigsten Märkten.

About onsemi

onsemi (Nasdaq: ON) is driving disruptive innovations to help build a better future. With a focus on automotive and industrial end-markets, the company is accelerating change in megatrends such as vehicle electrification and safety, sustainable energy grids, industrial automation, and 5G and cloud infrastructure. With a highly differentiated and innovative product portfolio, onsemi creates intelligent power and sensing technologies that solve the world’s most complex challenges and leads the way in creating a safer, cleaner, and smarter world.

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