Offline-CV/CC-Sperrwandler-ICs vor Smarte Lösung für Hilfs- und Standby-Stromversorgungen

Mit dem InnoSwitch EP lässt sich beispielsweise eine mehrkanalige Onboard-Stromversorgung 
mit 20 W Ausgangsleistung und einem Wirkungsgrad von etwa 90 Prozent realisieren. 
Die Netzüberspannungsregelung und die Überstromfunktion arbeiten dabei 
mit einer Genauigkeit von jeweils ±5 Prozent
Mit dem InnoSwitch EP lässt sich beispielsweise eine mehrkanalige Onboard-Stromversorgung mit 20 W Ausgangsleistung und einem Wirkungsgrad von etwa 90 Prozent realisieren. Die Netzüberspannungsregelung und die Überstromfunktion arbeiten dabei mit einer Genauigkeit von jeweils ±5 Prozent.

Bei der Realisierung von Hilfs- und Standby-Stromversorgungen in Haushaltsgeräten, Klimaanlagen oder Daten- und Telekommunikationssystemen bieten die InnoSwitcht-EP-ICs die Möglichkeit, Lösungen mit hohen Wirkungsgraden über den gesamten Lastbereich hinweg zu realisieren.

Mangelnde Zuverlässigkeit der Stromversorgung zähle für die Hersteller hochwertiger Kühlschränke oder Waschmaschinen ganz sicher zum „Worst-Case-Szenario“, versichert Peter Rogerson, Director of Global Marketing & Communications & ACS bei Power Integrations. »In dieser Preisklasse wird Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der Geräte groß geschrieben!« Die Fehlerraten, die hier geduldet werden, bewegen sich unter 1 ppm. 

Mit dem InnoSwitch EP stellt Power Integrations nun eine Familie von Offline-CV/CC-Sperrwandler-ICs vor, die genau auf On-Board-Stromversorgungslösungen im Bereich hochwertiger Weißer und Brauner Ware zugeschnitten sind. Sie enthalten einen 725-V-MOSFET, Synchrongleichrichter und eine hochgenaue sekundärseitige Regelschaltung. 

Damit zeichnen sich die hochintegrierten Chips gegenüber klassischen, zumeist Dioden-basierten Designs durch eine sehr gute Kreuzregelung bei Stromversorgungen mit Mehrfachausgang, vollständigen Netzeingangsschutz, sehr schnelle Reaktion auf Transienten und eine Leerlauf-Leistungsaufnahme von weniger als 10 mW aus.

Basis der neuen ICs ist die im Herbst letzten Jahres auf der electronica 2014 vorgestellte FluxLink-Technologie von Power Integrations. Sie ermöglicht die Realisierung von Stromversorgungen mit hoher Energieeffizienz, hoher Ausgangsspannungsgenauigkeit und hoher Zuverlässigkeit. Besonders wichtig zudem: Sie kommt ohne Optokoppler aus – neben Elek-trolyt-Kondensatoren die große Langzeit-Schwachstelle klassischer Stromversorgungs-Designs.

Das FluxLink-Konzept ermöglicht es, eine schnelle und hochgenaue sekundärseitige Regelung ebenso einfach zu implementieren wie eine primärseitige Regelung. Sie erfordert auch nicht mehr Bauteile als eine primärseitige Regelung. Auf diese Weise lääst sich energieeffiziente Synchrongleichrichter-Technologie einsetzen, und es sind sehr hohe Wirkungsgrade über den gesamten Lastbereich bis hin zur Volllast zu erzielen. 

So ist es beispielsweise möglich, mit InnoSwitch-EP-ICs mehrkanalige 20-W-Stromversorgungen mit einem Wirkungsgrad von etwa 90 Prozent und einer Leerlaufleistung von weniger als 30 mW zu realisieren. Gleichzeitig arbeitet die Netzüberspannungsregelung mit einer Genauigkeit von ±5 Prozent, auch die Überstromschutzfunktion arbeitet mit einer Genauigkeit von ±5 Prozent.

Durch den Einsatz der Synchrongleichrichter-FETs reduziert sich der Spannungsabfall gegenüber einem Dioden-Design um den Faktor 6 bis 10, erläutert Rogerson, »das gewährleistet eine hochgenaue Kreuzregelung zwischen den Ausgangsspannungsschienen und macht in vielen Fällen nachgeschaltete Linearregler entbehrlich«.

Das spart Kosten auf der Bill-of-Material und senkt gleichzeitig den Energieverbrauch. In Zeiten immer strengerer Regulierungen des Gesamtverbrauchs von Endgeräten ermöglicht es der Einsatz der InnoSwitch-EP-ICs den Entwicklungsingenieuren, die Leistungsaufnahme ihrer Systeme in allen Betriebsarten zu reduzieren. »Vom Standby- bis zum Volllastbetrieb«, so Rogerson, »lassen sich so die geforderten TEC-Standards erfüllen«.

Der Einsatz des ICs erlaubt eine Steigerung des Wirkungsgrades der Onboard-Stromversorgung bei Applikationen mit Strömen über 1 A um bis zu 3 Prozent. Zudem erlaubt der hohe Wirkungsgrad des InnoSwitch EP den Einsatz ohne Kühlkörper. Die Verwendung eines 725-V-MOSFETs stellt eine sichere Funktion auch bei instabilen Versorgungsnetzen mit hohen Spannungsspitzen sicher.