STMicroelectronics Power-Factor-Controller mit hoher Flexibilität

Der zweikanalige Interleaved-Boost-PFC (Power-Factor-Controller) STNRGPF12 von STMicroelectronics, der die Flexibilität der Digital-Power-Technologie mit der Reaktionsschnelligkeit analoger Algorithmen kombiniert, lässt sich mit der eDesignSuite-Software von STM einfach konfigurieren und optimieren.

Der für Anwendungen bis über 600 W geeignete STNRGPF12 bewirkt eine Wirkungsgrad- und Zuverlässigkeitssteigerung in einer überaus vielfältigen Anwendungspalette, die von industriellen Motorregelungen über Ladestationen, unterbrechungsfreie Stromversorgungen, 4G- und 5G-Basisstationen, Schweißgeräte, Telekommunikations-Vermittlungen und Hausgeräte bis zu Stromversorgungen in Rechenzentren reicht.

Der STNRGPF12 von STMicroelectronics arbeitet im nichtlückenden Betrieb mit fester Schaltfrequenz und Average-Current-Mode-Regelung. In der inneren und der äußeren Regelschleife des STNRGPF12 vereinen sich die besten Eigenschaften der digitalen und der analogen Welt. Die innere Regelschleife bedient sich eines Hardware-mäßigen, analogen PI-Kompensators (Proportional-Integral), während die äußere Spannungsregelschleife mit einem digitalen PI-Regler implementiert ist, der mit einem schnellen dynamischen Ansprechverhalten punktet. Dies ermöglicht dem STNRGPF12 eine kaskadierte Spannungs- und Stromregelung, um die Ausgangsspannung anhand des durchschnittlichen Gesamtstroms in der Spule zu regeln.

Zu den integrierten Features gehört auch eine digitale Inrush-Strom-Begrenzung. Diese beruht auf SCRs (Silicon-Controlled Rectifiers) in den High-seitigen Schalt-Strukturen, um das Softstart-Management zu vereinfachen und die Robustheit des Systems zu verbessern. Der STNRGPF12 unterstützt außerdem die Störgrößenaufschaltung, den Stromausgleich, das Phase-Shedding und die Lüftersteuerung. Eine integrierte UART-Schnittstelle ermöglicht den Zugriff auf den nichtflüchtigen Speicher, sodass die PFC-Parameter vom Anwender auf bestimmte Applikationsanforderungen abgestimmt werden können und eine Überwachung der Parameter im Feld möglich ist.

Für die Entwicklung steht ein zweikanaliges Interleaved-PFC-Referenzdesign (STEVAL-IPFC12V1) mit 2 kW Leistung sowie die Konfigurationssoftware als Starthilfe zur Verfügung.