Компания STMicroelectronics выпустила два высоковольтных преобразователя VIPerGaN мощностью 100 Вт, которые расширяют широкозонную энергосберегающую технологию для бытовой техники, автоматизации зданий и дома, интеллектуального освещения, а также потребительских товаров, таких как телевизоры и зарядные устройства.
Двумя недавно выпущенными преобразователями мощности являются VIPerGaN100W с предельным током утечки 3,5 А и VIPerGaN100WB с током 4,2 А. Последний кратковременно выдерживает пиковую мощность в 125 Вт. Этот гибкий запас не позволяет разработчикам чрезмерно избыточно проектировать силовые цепи при разработке устройств с индуктивными нагрузками, таких как электромагнитные клапаны и двигатели, такие как кофемашины, мелкая бытовая техника и кондиционеры. Оба преобразователя совместимы с глобальным универсальным входным напряжением переменного тока от 85 до 265 В и стабильно выдают 100 Вт, когда входное напряжение превышает 185 В.
Оба преобразователя оснащены силовыми транзисторами на основе нитрида галлия (GaN) с напряжением 700 В, что обеспечивает прочность и высокую надежность преобразователей. Сопротивление открытого состояния RDS(on) силового транзистора 0,27 мОм помогает преобразователю достичь превосходных тепловых характеристик. В корпус QFN размером 5 мм × 6 мм также интегрированы обратноходовой преобразователь и драйвер затвора GaN, что избавляет разработчиков от необходимости точно настраивать сопротивление и индуктивность затвора для выполнения трудоемких работ по оптимизации производительности переключения.
С другой стороны, высокая частота переключения силовых GaN-транзисторов позволяет разработчикам схем достигать превосходной энергоэффективности и плотности мощности за счет использования малогабаритных пассивных компонентов. Чтобы продемонстрировать это преимущество, компания STMicroelectronics выпустила эталонную конструкцию зарядного устройства USB Type-C PD 3.0 мощностью 100 Вт EVLVIPGAN100WP, основанную на конструкции VIPerGaN100W. Это решение поддерживает пять конфигураций выходной мощности в диапазоне от 5 В/3,0 А до 20 В/5,0 А. Он использует архитектуру регулирования вторичной стороны и оптронной обратной связи с пиковым КПД, превышающим 92%, и плотностью мощности 24 Вт/дюйм³.
И VIPerGaN100W, и VIPerGaN100WB оснащены квазирезонансными обратноходовыми преобразователями с нулевым напряжением. Они используют гибкие механизмы управления питанием, такие как возврат частоты при малой нагрузке и период впадины при средней нагрузке, поддерживая высокую энергоэффективность во всем диапазоне нагрузок за счет ограничения частоты переключения. В режиме периода скачка желоба разработанная компанией stmicroelectronics технология блокировки желоба может стабильно пропускать количество желобов, избегать колебаний диапазона звуковых частот и обеспечивать бесшумную работу в условиях полной нагрузки. Пакетный режим без нагрузки может снизить энергопотребление в режиме ожидания до уровня ниже 30 мВт.
Кроме того, система прямой связи по напряжению позволяет точно контролировать электрическую энергию, передаваемую в каждом цикле переключения, поддерживая стабильную выходную мощность при колебаниях входного напряжения. Между тем, время динамического гашения ограничивает изменение частоты переключения, чтобы максимально минимизировать потери на переключение. Оба преобразователя оснащены комплексными функциями электробезопасности, включая защиту от перенапряжения на входе и выходе, отключение при перегреве, защиту от пониженного напряжения при включении и защиту от пониженного напряжения.
