Un nuovo sfrutta il nitruro di gallio per soddisfare le normative ambientali che richiedono sempre maggiore efficienza energetica per risparmiare sulle risorse globali
di Fonte ST
VIPERGAN50 è il primo alimentatore prodotto con un transistor al nitruro di gallio (GaN) che ne garantisce la funzionalità a meno di 30 mW in standby con la modalità burst adattiva attiva. Più robusto, economico e piccolo che mai sarà presto disponibile con l’opzione di una porta di alimentazione USB-C.
Le applicazioni continuano a richiedere una maggiore densità di potenza
Gli inviluppi di potenza si sono fatti via, via, più densi con il passare degli anni. I televisori, per esempio, si propongono con sempre più pixel nonostante l’inasprirsi dei requisiti di consumo energetico. Lo stesso accade per i caricabatterie da 50 W che i consumatori desiderano in formati meno ingombrarichiedono forniture che non assomiglino a giganteschi mattoni caldi e laptop, tablet, telefoni e altro ancora a ricarica rapida.
Il transistor GaN
L’industria si rivolge spesso ai convertitori QR per la loro efficienza. Nei convertitori PWM tradizionali, il dispositivo si accende quando la tensione è massima, il che provoca perdite di potenza che si sommano all’aumento delle frequenze di commutazione. Nel corso degli anni, i tentativi di migliorare l’efficienza dei convertitori flyback QR ZVS sono stati vari, ma la vera differenza sta nell’utilizzo del GaN.
ST continua a rendere il GaN una priorità, utilizzando transistor dal rating più elevato disponibile. L’industria può quindi aspettarsi futuri modelli VIPERGAN con sempre maggiore potenza di uscita.
Le operazioni multimodali
Il nuovo dispositivo ottimizza le sue prestazioni grazie alle operazioni multi-mode. In poche parole, VIPERGAN50 adatta le sue frequenze di commutazione in base al suo carico. In poche parole, i transistor possono saltare una o più valli quando il carico diminuisce. In questo scenario, la frequenza di commutazione diminuisce per limitare le perdite.
Allo stesso modo, la modalità di ripiegamento della frequenza abbassa la frequenza durante carichi medi e leggeri, ma assicura che rimanga al di sopra di una certa soglia per evitare il rumore. Infine, la modalità burst, a basso carico o a vuoto, può limitare la frequenza di commutazione a poche centinaia di hertz mantenendo una corrente di picco costante per prevenire il rumore.
In quest’ultima modalità, il VIPERGAN50 ha un consumo energetico inferiore a 30 mW e una corrente di riposo di soli 900 µA. Il nuovo dispositivo può quindi aiutare a soddisfare le nuove normative ambientali che richiedono una maggiore efficienza energetica per risparmiare risorse globali.
Importanza della protezione
Tradizionalmente, gli ingegneri aggiungono dispositivi esterni per fornire funzioni di sicurezza e proteggere i loro circuiti. La maggiore efficienza energetica di VIPERGAN50 ha permesso l’inclusione di nuove funzionalità di sicurezza.
Ad esempio, il nuovo dispositivo è il primo della serie VIPer Plus a offrire la protezione da sovratensione in ingresso (iOVP) per la protezione da picchi di tensione improvvisi. Allo stesso modo, la funzione brown-in/brown-out monitora la tensione di alimentazione per schermare il sistema da reti inaffidabili impostando la tensione di ingresso minima che avvierà il funzionamento e quella minima che lo arresterà.
E queste caratteristiche si aggiungono alle più comuni protezioni da sovratemperatura e sovraccarico/cortocircuito.
(lo)
