Innovative Ultra High Density Offline Power Solutions from ON Semiconductor

APEC 2021 - PHOENIX, Ariz. – 15 giugno, 2021 –

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Il primo controllore per PFC in configurazione totem pole abbina elevate prestazioni a un costo molto competitivo

APEC 2021 - PHOENIX, Ariz. – 15 giugno, 2021 – ON Semiconductor® (Nasdaq: ON), azienda leader nello sviluppo di soluzioni innovative ad alta efficienza energetica, ha ampliato la propria offerta di soluzioni per alimentatori offline ad altissima densità con l'aggiunta di un nuovo controllore per PFC totem pole operante in modalità CrM (conduzione critica).

Nei tradizionali circuiti PFC, i diodi del ponte rettificatore presente in un alimentatore da 240 W consumano all'incirca 4 W, un valore che rappresenta circa il 20% delle perdite totali. Gli stadi PFC, invece, sono caratterizzati da livelli di efficienza del 97% (valore tipico) e il circuito LLC assicura prestazioni del tutto assimilabili. Mediante la sostituzione dei diodi caratterizzati da elevate perdite con idonei commutatori in una configurazione totem pole e l'utilizzo di un convertitore boost per lo stadio PFC è possibile ridurre le perdite del ponte e migliorare in modo significativo l'efficienza complessiva. Il nuovo NCP1680 è in grado di gestire qualsiasi tipo di commutatore, sia che si tratti di MOSFET a super-giunzione in silicio oppure di commutatori WBG (Wide Band Gap) come i dispositivi in carburo di silicio (SiC) o nitruro di gallio (GaN).

Il nuovo controllore NCP1680 per PFC in configurazione totem-pole operante in modalità CrM, sfrutta un'architettura per la limitazione della corrente innovativa e il rilevamento della fase della linea, oltre a collaudati algoritmi di controllo, per fornire una soluzione per PFC totem pole economica senza per questo penalizzare le prestazioni. Il nucleo centrale di questo circuito integrato è rappresentato da un anello di controllo digitale compensato internamente. Questo dispositivo innovativo impiega un'architettura CrM con controllo CoT (Constant on time) e commutazione quasi risonante (valley switching). Con questo integrato è anche possibile soddisfare le attuale normative che regolano l'efficienza, incluse quelle che richiedono un'elevata efficienza in presenza di carichi ridotti, grazie alla modalità DCM (Discontinuous Conduction Mode) con accensione sincronizzata con il valore che la tensione raggiunge a valle durante il funzionamento con limitazione della frequenza (frequency foldback).

Caratterizzato da un alto grado di integrazione, il nuovo dispositivo può essere usato per il progetto di alimentatori con operano con la tensione di rete universale (da 90 a 265 Vac) con potenze fino a 350 W. Con una tensione di ingresso di rete di 230 Vac, i circuiti PFC basati su NCP1680 sono in grado di assicurare un'efficienza prossima al 99% a 300 W. Per realizzare uno stadio PFC totem pole completo sono richiesti pochi e semplici componenti esterni, con conseguente riduzione del numero dei componenti e dei costi. Numero che diminuisce ulteriormente grazie al fatto che la limitazione della corrente su base ciclica (cycle-by-cycle) viene realizzata senza ricorrere a un sensore a effetto Hall.

Alloggiato in un minuscolo package SOIC-16, NCP1680 è anche disponibile come parte di una piattaforma di valutazione che consente di sviluppare ed effettuare il debug di progetti di PFC totem pole avanzati in tempi brevi.

In funzione della tecnologia di commutazione utilizzata per il ramo di commutazione veloce (fast leg) del totem pole, NCP1680 può essere usato con il gate driver per HEMT GaN in configurazione a semiponte NCP51820 o con il gate driver per MOSFET SiC isolato NCP51561. Quest'ultimo è un circuito per il pilotaggio del gate a doppio canale isolato in grado di erogare e assorbire correnti di 4,5 e 9 A rispettivamente (valori di picco). Il nuovo dispositivo è adatto per la commutazione veloce di MOSFET di potenza in silicio e di MOSFET SiC, garantendo ritardi di programmazione brevi e adattati. I due canali indipendenti e con isolamento galvanico fino a 5 kVRMS (conforme a UL1577) del gate driver possono essere utilizzati come due commutatori “high side”, due commutatori “low side” o come driver a semi-ponte con tempo morto (dead time) programmabile. Oltre al pin di abilitazione (enable) che consente l'arresto simultaneo di entrambe le uscite, NCP51561 prevede altri importanti funzioni di protezione come il blocco in presenza di sotto-tensioni (ULVO - Under Voltage LockOut) indipendente per entrambi i gate driver e la funzione di enable.

ON Semiconductor propone un'ampia gamma di MOSFET SiC caratterizzati da una maggiore efficienza rispetto ai MOSFET in silicio. Il basso valore della resistenza di on (RDS(on)) e le dimensioni compatte del chip assicurano ridotti valori di capacità e di carica di gate (Qg), garantendo la più elevata efficienza a fronte di una riduzione delle dimensioni del sistema e un incremento della densità di potenza. ON Semiconductor ha anche rilasciato i MOSFET SiC da 650 V in package TO-247-4L e D2PAK-7L e continuerà a espandere questa portafoglio prodotti. L'offerta della società comprende anche una gamma completa di MOSFET SUPERFET® III in silicio da 650 V.

Nel corso di APEC 2021 ON Semiconductor presenterà una soluzione SiC per applicazioni industriali. Per registrarsi come visitatori ad APEC 2021 è possibile accedere al sito: http://apec-conf.org/conference/registration/

Informazioni su ON Semiconductor
ON Semiconductor (Nasdaq: ON) è da sempre all’avanguardia nelle innovazioni ad alta efficienza energetica nel campo dell’elettronica, che aiutano a rendere il mondo più verde, più sicuro, inclusivo e connesso. L'azienda è diventata il fornitore preferito dei nostri clienti per le soluzioni di alimentazione, analogiche, di sensori e per la connettività. I nostri prodotti di qualità superiore aiutano gli ingegneri a far fronte alle sfide di progettazione più uniche nelle applicazioni automotive, industriali, per il cloud power e per l’Internet delle Cose (IoT). ON Semiconductor gestisce una filiera reattiva e affidabile, con programmi per la qualità e solidi programmi ESG. Con sede a Phoenix, in Arizona, l'azienda dispone di una rete globale di infrastrutture di produzione, di uffici vendite e marketing e di centri di progettazione per i propri settori di riferimento.

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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