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Referenzdesign für ultrakompaktes 100-W-USB-Ladegerät

Power Integrations, USB-PD Charger
© Power Integrations

Gerade einmal 117 Bauteile hat das 8,4 cm × 5,5 cm × 2,4 cm große Referenzdesign von Power Integrations für ein 100 W starkes USB-PD-Ladegerät, das auf dem kürzlich vorgestellten Sperrwandler-IC InnoSwitch3-PD und dem PFC-Controller-IC HiperPFS-4 des Unternehmens basiert.

Power Integrations hat ein neues Referenzdesign für eine USB-Power-Delivery-Ladeschaltung präsentiert, das sich nach eigenen Angaben durch hervorragende Spezifikationen auszeichnet und mit einer minimalen Anzahl von Bauteilen auskommt. Das auf dem neuen PowiGaN-Sperrwandler-Schalter-IC InnoSwitch3-PD und dem PFC-Controller-IC HiperPFS-4 von Power Integrations basierende Referenzdesign DER-937 umfasst die Spezifikationen, das Schaltbild, das Leiter­platten­layout, die Mate­rialliste, die vollständigen Spezifikationen der Werkstoffe für die induktiven Bauelemente und die Spezifikationen der Leistungsfaktorkorrektur (PFC) für ein 100 W starkes USB-Ladegerät.

»Diese USB-PD-Ladeschaltung erzielt – über alle Eingangs-, PFC- und Sperrwandlerstufen hinweg – Wirkungs­grade von über 93 Prozent«, betont Aditya Kulkarni, leitender Produktmarketing-Ingenieur bei Power Integrations. Er ergänzt: »Auch die Leerlaufspezifikationen sind hervorragend – die Schaltung nimmt bei 230 V Eingangsspannung im Leerlauf weniger als 40 mW auf. Im Vergleich zu herkömmlichen Schaltungen erfordert das neue Design nur etwa halb so viele Bauteile; es spart dadurch Platz, verkürzt die Entwicklungsdauer und vereinfacht für Hersteller flacher, ultrakompakter OEM- und Aftermarket-Ladegeräten die Bau­teilbeschaffung.«

Das Referenzdesign DER-937 nutzt zwei ICs, die kürzlich von Power Integrations vorgestellt wurden: Das Sperrwandler­-IC InnoSwitch3-PD INN3870C vereint in sich einen USB-Type-C -und USB-PD-Controller, einen PowiGaN-Hochspannungsschalter aus Galliumnitrid, einen Synchrongleichrichter und die Rückkopplung über FluxLink. Das PFC-Controller-IC HiperPFS-4 PFS7628C, das auch mit einer integrierten Qspeed-Boost-Diode mit geringer Sperrverzögerungsladung Qrr erhältlich ist, gewährleistet laut Hersteller über den gesamten Lastbereich hinweg einen Wirkungsgrad von über 98 Prozent.

Relevante Anbieter

Mit InnoSwitch3-PD hat Power Integrations eine Bausteinfamilie vorgestellt, die USB PD, PPS, Galliumnitrid und FluxLink in einem Chipgehäuse kombiniert. Andy Smith, Director of Training bei Power Integrations, stand uns dazu Rede und Antwort.

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