Power Integrations stellt InnoSwitch-Hochspannungs-ICs der III. Generation vor Adaptive Ladetechnologien verkürzen Akkuladezeiten

Mit einer Leerlauf-Leistungsaufnahme bei 230 VAC von weniger als 10 mW und einem Volllast-Wirkungsgrad von über 90 Prozent übertreffen die InnoSwitch-CP-ICs die aktuellen Anforderungen der globalen Energieeffizienzstandards.
Bild: Power Integrations
Mit einer Leerlauf-Leistungsaufnahme bei 230 VAC von weniger als 10 mW und einem Volllast-Wirkungsgrad von über 90 Prozent übertreffen die InnoSwitch-CP-ICs die aktuellen Anforderungen der globalen Energieeffizienzstandards. Bild: Power Integrations

Im Zusammenspiel mit einem Protokoll für adaptive Spannungsregelung, wie dem Qualcomm Quick Charge 3.0, oder USB-PD, ermöglichen die InnoSwitch-CP-ICs von Power Integrations eine deutliche Verkürzung der Akku-Ladezeit mobiler Geräte.

Es war einer dieser Margarita-Momente, als CEO und President Balu Balakrish-nan bei einer Strandparty am Pazifik vor einigen Jahren zusammen mit einigen Entwicklern von Power Integrations die Idee gebar, einen Chip zu entwickeln, der die Vorteile der Synchrongleichrichtung mit der sekundärseitiger Steuerung und Kommunikationsverbindung in einem einzigen Chip vereint und so die Marktanforderungen im Hinblick auf hohe Leistung, Dichte, Zuverlässigkeit und Wirkungsgrad erfüllt. An diesem Abend wurde bei Power Integrations die Idee für die Inno-Switch-Baureihe geboren.

Mit dem InnoSwitch-CP präsentiert Power Integrations nach der erstmaligen Vorstellung des InnoSwitch-Konzepts auf der electronica 2014 nun bereits die III. Generation seiner InnoSwitch-Produkte. Diese neue Familie von Off-line-CV/CC-Sperrwandler-ICs arbeitet mit einem Konstantleistungsausgangsprofil, das in Verbindung mit einem Protokoll für adaptive Spannungsregelung, wie etwa dem Qualcomm Quick Charge 3.0 oder USB-PD, eine drastische Reduzierung der Akku-Ladezeiten mobiler Produkte ermöglicht. 

Auch bei den InnoSwitch-CP-ICs bildet die FluxLink-Technologie das Herzstück der ICs. Dieses proprietäre Schaltungskonzept von Power Integrations ermöglicht eine hochgenaue sekundärseitige Regelung, die genauso einfach zu implementieren ist wie eine primärseitige Regelung und auch keinen größeren Bauteilaufwand erfordert.

Darüber hinaus optimiert die FluxLink-Technologie die Effizienz des Ausgangs-Synchrongleichrichter. Dies hat einen hohen Wirkungsgrad über den gesamten Lastbereich hinweg zur Folge. Im Leerlauf beträgt die Leistungsaufnahme bei 230 VAC weniger als 10 mW. Bei Volllast liegt der Wirkungsgrad bei über 90%. Damit erfüllen die InnoSwitch-CP-ICs über den aktuell geltenden globalen Energieeffizienzstandards. Wie Peter Rogerson erläutert, Director of Global Marketing & Communications & ACS bei Power Integrations, sind die Kosten eines Akkuladers proportional zu dessen Nennleistung, doch die für schnellstmögliches Laden erforderlichen Spannungen und Ströme hängen von mehreren Faktoren ab, darunter Akku-Kapazität, Akku-Chemie, Akku-Füllstand und Umgebungstemperatur. 

Mit seinem Konstantleistungsausgang ermöglicht es der InnoSwitch-CP, bei jeder gewählten Ausgangsspannung die maximale Leistung des Ladegeräts voll auszuschöpfen, die Ladezeit zu minimieren und die Kosten zu reduzieren. Anders als bei Ladekonzepten wie QC 2.0, die eine Plateau-Ladung bei Spannungsschritten von 5 V auf 9 V und 12 V vorsahen, erfolgt die Ladung bei Konzepten wie QC 3.0 nun von 3,6 V bis 12 V in feingranularen 200-mV-Spannungsschritten. 

Aktuell geht die maximale Ausgangsleistung der InnoSwitch-CP-ICs bis 22 W. Damit eignen sie sich für Applikationen in Handy- oder auch Bluetooth-Lautsprecher-Ladegeräten. Vor allem empfehlen sie sich damit für die etwa 20 Prozent Schnellladegeräte unter den etwa 1,8 Milliarden jährlich verkaufen Steckernetzteilen im oben genannten Leistungsbereich. In Zukunft werden nach Auskunft von Rogerson noch höhere Ausgangsleistungen möglich sein, die wohl beim Doppelten bis Dreifachen liegen könnten. Sollte es demnächst möglich sein, Laptops über USB zu laden, wäre das natürlich eine Zielapplikation für performancestärkere InnoPower-ICs. 

Es war einer dieser Margarita-Momente, als CEO und President Balu Balakrish-nan bei einer Strandparty am Pazifik 

vor einigen Jahren zusammen mit einigen Entwicklern von Power Integrations die Idee gebar, einen Chip zu entwickeln, der die Vorteile der Synchrongleichrichtung mit der sekundärseitiger Steuerung und Kommunikationsverbindung in einem einzigen Chip vereint und so die Marktanforderungen im Hinblick auf hohe Leistung, Dichte, Zuverlässigkeit und Wirkungsgrad erfüllt. An diesem Abend wurde bei Power Integrations die Idee für die Inno-Switch-Baureihe geboren.

Mit dem InnoSwitch-CP präsentiert Power 

Integrations nach der erstmaligen Vorstellung des InnoSwitch-Konzepts auf der electronica 2014 nun bereits die III. Generation seiner InnoSwitch-Produkte. Diese neue Familie von Off-line-CV/CC-Sperrwandler-ICs arbeitet mit einem Konstantleistungsausgangsprofil, das in Verbindung mit einem Protokoll für adaptive Spannungsregelung, wie etwa dem Qualcomm Quick Charge 3.0 oder USB-PD, eine drastische Reduzierung der Akku-Ladezeiten mobiler Produkte ermöglicht. 

Auch bei den InnoSwitch-CP-ICs bildet die FluxLink-Technologie das Herzstück der ICs. Dieses proprietäre Schaltungskonzept von Power Integrations ermöglicht eine hochgenaue sekundärseitige Regelung, die genauso einfach zu implementieren ist wie eine primärseitige Regelung und auch keinen größeren Bauteilaufwand erfordert.

Darüber hinaus optimiert die FluxLink-Technologie die Effizienz des Ausgangs-Synchrongleichrichter. Dies hat einen hohen Wirkungsgrad über den gesamten Lastbereich hinweg zur Folge. Im Leerlauf beträgt die Leistungsaufnahme bei 230 VAC weniger als 10 mW. Bei Volllast liegt der Wirkungsgrad bei über 90%. Damit erfüllen die InnoSwitch-CP-ICs über den aktuell geltenden globalen Energieeffizienzstandards. Wie Peter Rogerson erläutert, Director of Global Marketing & Communications & ACS bei Power Integrations, sind die Kosten eines Akkuladers proportional zu dessen Nennleistung, doch die für schnellstmögliches Laden erforderlichen Spannungen und Ströme hängen von mehreren Faktoren ab, darunter Akku-Kapazität, Akku-Chemie, Akku-Füllstand und Umgebungstemperatur. 

Mit seinem Konstantleistungsausgang ermöglicht es der InnoSwitch-CP, bei jeder gewählten Ausgangsspannung die maximale Leistung des Ladegeräts voll auszuschöpfen, die Ladezeit zu minimieren und die Kosten zu reduzieren. Anders als bei Ladekonzepten wie QC 2.0, die eine Plateau-Ladung bei Spannungsschritten von 5 V auf 9 V und 12 V vorsahen, erfolgt die Ladung bei Konzepten wie QC 3.0 nun von 3,6 V bis 12 V in feingranularen 200-mV-Spannungsschritten. 

Aktuell geht die maximale Ausgangsleistung der InnoSwitch-CP-ICs bis 22 W. Damit eignen sie sich für Applikationen in Handy- oder auch Bluetooth-Lautsprecher-Ladegeräten. Vor allem empfehlen sie sich damit für die etwa 20 Prozent Schnellladegeräte unter den etwa 1,8 Milliarden jährlich verkaufen Steckernetzteilen im oben genannten Leistungsbereich. In Zukunft werden nach Auskunft von Rogerson noch höhere Ausgangsleistungen möglich sein, die wohl beim Doppelten bis Dreifachen liegen könnten. Sollte es demnächst möglich sein, Laptops über USB zu laden, wäre das natürlich eine Zielapplikation für performancestärkere InnoPower-ICs.