V první části jsme představili výchozí pětici výrobních dokumentací. Jednalo se o

• 1) Referenční návrh 255 W napájecího zdroje ATX, vyhovujícího požadavkům 80 PLUS (úroveň Silver)
• 2) Referenční návrh 50 W napájecího zdroje, určeného pro STB
• 3) Referenční návrh 220 W napájecího zdroje, určeného pro LCD televizory
• 4) Referenční návrh napájecího zdroje s výkonem až 180 W pro HV-LIPS LCD TV
• 5) Referenční návrh napájecího adaptéru pro 5 W nabíječky

Následující pokračování pak přineslo druhou polovinu, tj.

• 6) Referenční návrh 16 W napájecího adaptéru pro DSL modemy
• 7) Referenční návrh 40 W napájecího adaptéru pro tiskárny
• 8) Referenční návrh 60 W napájecího adaptéru pro monitory
• 9) Referenční návrh 90 W napájecího adaptéru pro notebooky
• 10) Referenční návrh 200 W napájecího adaptéru do herních konzolí

Dnes se budeme přehledovým způsobem věnovat základním polovodičovým prvkům, které již v napájecích zdrojích prakticky zdomácněly. Jedná se o

• Kompenzaci účiníku (Power Factor Correction)
• Regulátory na sekundární straně (Secondary Side Controllers)
• Integrované obvody pro AC / DC systémy (AC-DC Controllers and Regulators)
• Integrované obvody pro DC / DC systémy (DC-DC Controllers and Regulators)
• Lineární stabilizátory (Linear Voltage Regulators)
• Základní napěťové reference (Voltage References)
• Elektronické pojistky a omezovače rozběhových proudů (Electronic Fuse and Inrush Current Limiter)
• Výkonové MOSFETy (MOSFETs)
• Budiče výkonových MOSFETů (MOSFET Drivers) a také
• Usměrňovací prvky (Rectifiers).

(Pozn.: Výchozí materiál rovněž obsahuje poměrně obsáhlý přehled vydané dokumentace, který zde kvůli přehlednosti zveřejňovat nebudeme. Případné zájemce tak odkazuji na použitou literaturu).

Kompenzace účiníku (Power Factor Correction)

Základní vlastnosti:

• Ucelená nabídka podporuje různé topologie, určené pro PFC
• Režim CCM (Continuous Conduction Mode), 8pinové provedení
• Režim CrM (Critical Conduction Mode), 8pinové provedení
• Kombinace režimů Critical Conduction a Discontinuous Conduction Mode (DCM) s pevným kmitočtem pro optimalizaci výkonu a výhody, plynoucí z obou módů
• Jeden stupeň (Flyback)
• Dvě fáze (Interleaved)

Dostupné obvody:

Regulátory na sekundární straně (Secondary Side Controllers)

Základní vlastnosti NCP4303:

• Vlastní řízení synchronního usměrňovače v blokujících aplikacích (CCM, DCM, QR)
• Precizní detekce nulového proudu sekundární strany s nastavitelnou prahovou úrovní
• Vstup pro automatickou kompenzaci parazitních indukčností

Typické zapojení NCP4303 v blokujícím měniči (DCM nebo QR):

Dostupné obvody:

Integrované obvody pro AC / DC systémy (AC-DC Controllers and Regulators)

Základní vlastnosti:

• Ucelená nabídka univerzálních obvodů podporuje:
  • Pevné kmitočty i variabilní frekvence
  • Různé topologie, od klasické blokující (Flyback) přes rezonanční poloviční můstky až k FAC (Forward Active Clamp)
  • Širokou nabídku v otázce poměru cena – výkon, levné struktury i čipy s vysokou mírou integrace
• Zapracované vlastnosti nahrávají shodě s přísnými požadavky na dosahovanou účinnost:
  • Frekvenční foldback,
  • Režim Soft-Skip™
• Integrované funkce snižují dopady EMI a usnadňují tak shodu s bezpečnostními standardy

Dostupné obvody:

Integrované obvody pro DC / DC systémy (DC-DC Controllers and Regulators)

Základní vlastnosti:

• Integrované spínané struktury s výstupním zatížením od 0.5 A do 5 A
• Rozmanitost přístupů zahrnuje následující topologie:
  • Buck
  • Boost
  • Buck / Boost
  • Invertor
• Široký rozsah vstupních napětí až do 200 V

Dostupné obvody:

Lineární stabilizátory (Linear Voltage Regulators)

Základní vlastnosti:

• Napěťové úbytky již od 40 mV
• Výstupní odběry od 80 mA až do 3 A
• 90 dB PSRR
• Velmi rychlá dynamická odezva, méně než 1 μs
• Velmi malé proudy Iq a Ignd (2.5 μA)

Teplotní závislost napěťového úbytku na obvodu NCP690

Dostupné obvody:

Základní napěťové reference (Voltage References)

Základní vlastnosti:

• Přesné referenční výstupy od 0.9 V až do 2.5 V
• Tolerance od 0.4 % do 3 %
• Výstupní napěťový rozsah až do 36 V
• Malá dynamická impedance, nízká hladina šumu, teplotní i časová stabilita
• Různé druhy zapouzdření – povrchová montáž i prvky, určené do vrtaných otvorů

Dostupné obvody:

Elektronické pojistky a omezovače rozběhových proudů (Electronic Fuse and Inrush Current Limiter)

Základní vlastnosti:

• Dálkové (high-side) spínání / vypínání
• Nastavitelná velikost proudu
• Definovatelná rychlost přeběhu při zvyšování odběru
• Tepelná ochrana
• Ucelený soubor ochran: OVLO, UVLO
• Možnost resetu: Povolovací vstup, Vcc
• Indikace stavu prostřednictvím povolovacího pinu

Dostupné obvody:

Výkonové MOSFETy (MOSFETs)

Základní vlastnosti:

• Minimální odpor v sepnutém stavu
• Malý náboj řídicí elektrody
• 100 % lavinové testování

Dostupné prvky:

Výkonové MOSFETy s kanálem typu N pro střední a vysoká napětí

Výkonové MOSFETy s kanálem typu N a vestavěnou Schottkyho diodou

Nízkonapěťové, výkonové MOSFETy s kanálem typu N

Budiče výkonových MOSFETů (MOSFET Drivers)

Základní vlastnosti:

• Buzení vysokonapěťových, výkonových MOSFETů a IGBT tranzistorů, zajištění dvou výstupů
• Vhodné pro celou řadu topologií, např.
  • poloviční můstek,
  • asymetrický poloviční můstek,
  • plný můstek nebo také v případě
  • aktivní náhrady diody v běžných RCD strukturách na primáru (Active Clamp).
• Vysokonapěťový rozsah až do 600 V
• Robustní prvky s odolností ±50 V/ns (dV/dt)
• Pinová kompatibilita s průmyslovými standardy

Dostupné prvky:

Usměrňovací prvky (Rectifiers)

Základní vlastnosti:

• Malé Vf
• Velký rozsah provozních teplot
• Zvýšená účinnost

Měření účinnosti napájecího adaptéru pro herní konzoli

Dostupné prvky:

Použitá literatura:

• [1] http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/BRD8063-D.PDF

Download a odkazy:

• Domovská stránka ON Semiconductor: http://www.onsemi.com/
  • Distributor pro ČR