วิธีใช้สวิตช์ GaN ในตัวเพื่อการจ่ายไฟแบบออฟไลน์ที่มีประสิทธิภาพสูง ราคาประหยัด

By Jeff Shepard

Contributed By DigiKey's North American Editors

ขอบเขตการใช้งานสำหรับอุปกรณ์จ่ายไฟขนาด 100 วัตต์ขนาดกะทัดรัดยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ตั้งแต่เครื่องชาร์จและอะแดปเตอร์ AC-DC, ที่ชาร์จแบบจ่ายไฟแบบ USB (PD) และอะแดปเตอร์แบบชาร์จเร็ว (QC) ไปจนถึงไฟ LED, สินค้าสีขาว, มอเตอร์ไดรฟ์, มิเตอร์อัจฉริยะ และระบบอุตสาหกรรม สำหรับนักออกแบบอุปกรณ์จ่ายไฟ flyback ออฟไลน์เหล่านี้ ความท้าทายคือต้องมั่นใจในความทนทานและความน่าเชื่อถือ ในขณะเดียวกันก็ลดต้นทุน ปรับปรุงประสิทธิภาพ และลดฟอร์มแฟคเตอร์เพื่อความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้น

เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ นักออกแบบสามารถเปลี่ยนสวิตช์ไฟแบบซิลิกอน (Si) ด้วยอุปกรณ์ที่ใช้เทคโนโลยี Wide bandgap (WBG) เช่น แกลเลียมไนไตรด์ (GaN) การทำเช่นนี้จะแปลโดยตรงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการจ่ายพลังงานและลดความจำเป็นในการฮีทซิงค์ ทำให้มีความหนาแน่นของพลังงานสูงขึ้น อย่างไรก็ตาม สวิตช์ GaN นั้นขับยากกว่าเมื่อเทียบกับ Si

นักออกแบบสามารถเอาชนะปัญหาที่เกี่ยวข้องกับความเร็วการสลับที่รวดเร็ว เช่น การเหนี่ยวนำและความจุเบี่ยงเบน และการสั่นของความถี่สูง แต่การทำเช่นนี้ต้องใช้เวลาและต้นทุนในการพัฒนาเพิ่มขึ้น ในทางกลับกัน นักออกแบบสามารถเปลี่ยนไอซีตัวสลับ flyback แบบออฟไลน์ที่ผสานรวมเข้ากับอุปกรณ์จ่ายไฟ GaN ภายในได้

บทความนี้กล่าวถึงข้อดีของ GaN และความท้าทายในการออกแบบโดยสังเขป จากนั้นจะแนะนำแพลตฟอร์ม IC ตัวสลับ flyback แบบออฟไลน์แบบบูรณาการสามแบบพร้อมระบบภายในสวิตช์ไฟ GaNจากการรวมกำลังไฟฟ้า และแสดงให้เห็นว่าสามารถใช้ในการออกแบบตัวแปลงพลังงานที่มีประสิทธิภาพสูงได้อย่างไร เสริมMinE-CAP มีการกล่าวถึงการย่อขนาดตัวเก็บประจุจำนวนมากและไอซีการจัดการการไหลเข้า เช่นเดียวกับสภาพแวดล้อมการออกแบบออนไลน์ที่มีประโยชน์

GaN คืออะไรและมีดีอย่างไร?

GaN เป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ของ WBG ที่เมื่อเปรียบเทียบกับ Si มีความต้านทาน "เปิด" ต่ำ มีความแข็งแรงในการสลายสูง ความเร็วในการเปลี่ยนที่รวดเร็ว และการนำความร้อนสูง การใช้ GaN แทน Si ช่วยให้สามารถสร้างสวิตช์ที่มีการสูญเสียการสลับที่ต่ำกว่ามากในระหว่างการเปิดและปิด นอกจากนี้อุปกรณ์ GaN ที่มีความต้านทานเท่ากันนั้นมีขนาดเล็กกว่าอุปกรณ์ Si มาก เป็นผลให้สำหรับขนาดไดย์ที่กำหนด สวิตช์ไฟ GaN มีการสูญเสียการนำไฟฟ้ารวมและการสูญเสียสวิตชิ่งที่ต่ำกว่า (รูปที่ 1)

กราฟของอุปกรณ์ GaN มีความต้านทานต่ำกว่ารูปที่ 1: สำหรับขนาดแม่พิมพ์ที่กำหนด อุปกรณ์ GaN มีความต้านทานต่ำกว่า นำไปสู่การสูญเสียรวมที่ต่ำกว่า เมื่อเทียบกับ Si MOSFET (ที่มาของรูปภาพ: การรวมพลัง)

แม้ว่า GaN จะมีข้อดีที่ชัดเจน แต่การออกแบบก็อาจทำได้ยาก ตัวอย่างเช่น เนื่องจากอุปกรณ์ GaN มีความเร็วการสลับที่รวดเร็วมาก เลย์เอาต์ของวงจรไดรฟ์จึงมีความอ่อนไหวมากต่อการเหนี่ยวนำและความจุที่หลงทางจากบอร์ดพีซีและจากแพ็คเกจ GaN แบบแยกส่วน การแกว่งของแรงดันไฟฟ้าอย่างรวดเร็ว (dv/dt) และการสั่นของความถี่สูงที่สามารถเกิดขึ้นได้เมื่อขับอุปกรณ์ GaN จะสร้างสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) ที่ต้องกรองออกเพื่อป้องกันการลดประสิทธิภาพของตัวแปลง นอกจากนี้ การสลับอุปกรณ์ GaN อย่างรวดเร็วทำให้ยากต่อการปกป้องอุปกรณ์จากสภาวะผิดปกติ เนื่องจากอาจทำให้อุปกรณ์เสียหายได้เร็วกว่าที่วงจรป้องกันจะทำปฏิกิริยาได้

เรียบง่ายโดยไม่ลดทอนประสิทธิภาพ

Power Integrations ได้จัดการกับความซับซ้อนเหล่านี้ด้วย quasi-resonantInnoSwitch3-CP ,InnoSwitch3-EP , และInnoSwitch3-Pro ไอซีสวิตช์ PowiGaN (รูปที่ 2) PowiGaN เป็นเทคโนโลยีสวิตช์ไฟ GaN ที่พัฒนาขึ้นภายในของ Power Integrations ซึ่งมาแทนที่ทรานซิสเตอร์ซิลิคอนแบบเดิมที่ด้านหลักของไอซีสวิตช์ฟลายแบ็คแบบออฟไลน์ InnoSwitch3 แต่จะรวมวงจรหลัก รอง และป้อนกลับในแพ็คเกจ InSOP-24D อุปกรณ์ยึดพื้นผิว (SMD) เดียว ในการทำเช่นนั้น อุปกรณ์จะลดความซับซ้อนของเลย์เอาต์ของไดรเวอร์และการสร้าง EMI ในขณะที่ยังช่วยลดการสูญเสียการนำไฟฟ้าและสวิตชิ่ง ทำให้อะแดปเตอร์และที่ชาร์จมีประสิทธิภาพมากขึ้น เบากว่า และมีขนาดเล็กลง และแหล่งจ่ายไฟแบบเปิดเฟรม

การใช้แนวทางนี้ช่วยให้ผู้ออกแบบพาวเวอร์ซัพพลายสามารถมุ่งเน้นไปที่การจ่ายพลังงาน ประสิทธิภาพการระบายความร้อน ฟอร์มแฟคเตอร์ และข้อควรพิจารณาในการใช้งานอื่นๆ โดยไม่ถูกรบกวนจากเทคโนโลยี GaN ที่ท้าทาย

อิมเมจการรวมระบบ Power Integrations InnoSwitch3 ออฟไลน์ flyback switcher ICs พร้อมสวิตช์ GaNรูปที่ 2: InnoSwitch3 offline flyback switcher IC ที่มีสวิตช์ GaN มาในชุด InSOP-24D ที่ประหยัดพื้นที่ (ที่มาของรูปภาพ: การรวมพลัง)

InnoSwitch3 สามตระกูลพร้อมเทคโนโลยี PowiGaN ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะประเภท:

  • InnoSwitch3-CP มีไว้สำหรับการใช้งานต่าง ๆ เช่น การชาร์จแบตเตอรี่ที่สามารถใช้ประโยชน์จากรูปแบบพลังงานที่คงที่
  • InnoSwitch3‑EP ใช้สำหรับแหล่งจ่ายไฟ AC-DC แบบเปิดเฟรมในการใช้งานสำหรับผู้บริโภคและอุตสาหกรรม
  • อุปกรณ์ InnoSwitch3-Pro ประกอบด้วยอินเทอร์เฟซดิจิตอล I²C สำหรับการควบคุมซอฟต์แวร์ของการตั้งค่าแรงดันคงที่ (CV) และค่ากระแสคงที่ (CC) ตัวเลือกโหมดปลอดภัย และการจัดการข้อยกเว้น

InnoSwitch3 ICs มีการควบคุมกึ่งเรโซแนนซ์ ประสิทธิภาพสูงสุดถึง 95% ตลอดช่วงโหลดทั้งหมด รองรับ CV, CC และเอาต์พุตกำลังคงที่ (CP) ที่แม่นยำ เพื่อตอบสนองความต้องการใช้งานที่หลากหลาย และรวมเทคโนโลยีรับรู้กระแสไฟแบบไม่สูญเสียข้อมูล ตัวหลังไม่จำเป็นต้องใช้ตัวต้านทานกระแสไฟภายนอกที่ลดประสิทธิภาพ และอาจเกินความต้านทานของสวิตช์ GaN จำนวนมากในการออกแบบแบบไม่ต่อเนื่อง

คุณสมบัติหลักอื่น ๆ ของสวิตช์ ได้แก่ การตรวจจับด้านรอง ไดรเวอร์เฉพาะสำหรับ MOSFET การแก้ไขแบบซิงโครนัส การเชื่อมต่อป้อนกลับของคัปปลิ้งแบบเหนี่ยวนำ FluxLink ในตัวระหว่างตัวควบคุมด้านหลักและด้านรองที่มีการแยกกระแสสลับ (VAC) >4,000 โวลต์ สอดคล้องกับประสิทธิภาพพลังงานทั่วโลก ข้อกำหนด EMI ต่ำ ความปลอดภัยและการปฏิบัติตามกฎระเบียบ (UL1577 และ TUV (EN60950 และ EN62368) ได้รับการรับรองความปลอดภัย) และการตอบสนองชั่วคราวในทันทีสำหรับขั้นตอนการโหลด 100%

CV/CC QR flyback switcher ICs แบบออฟไลน์ที่ควบคุมได้แบบดิจิทัล

นักออกแบบเครื่องชาร์จแบตเตอรี่แบบมัลติเคมีและหลายโปรโตคอล บัลลาสต์ LED CV และ CC แบบปรับได้, อุปกรณ์จ่ายไฟแบบตั้งโปรแกรมได้ (PPS) USB PD 3.0+, อะแดปเตอร์ QC และแอปพลิเคชันที่คล้ายกันจะได้รับประโยชน์จากการใช้ InnoSwitch3-Pro IC ที่ตั้งโปรแกรมได้อย่างสมบูรณ์ รวมทั้งINN3378C ,INN3379CและINN3370C ที่สามารถใช้ในอะแดปเตอร์ AC-DC ที่มีกำลังไฟสูงสุด 90 วัตต์ และแหล่งจ่ายไฟ AC-DC แบบเปิดเฟรมสูงสุด 100 วัตต์ (ตารางที่ 1) อุปกรณ์เหล่านี้ยังมีประโยชน์เมื่อจำเป็นต้องควบคุมกระแสเอาต์พุตและการปรับแรงดันไฟฟ้าอย่างละเอียด (10 มิลลิโวลต์ (mV) และขั้นตอน 50 มิลลิแอมแปร์ (mA))

ตาราง InnoSwitch3-Pro ICsตารางที่ 1: InnoSwitch3-Pro ICs ได้รับการจัดอันดับสำหรับการทำงานด้วยอินพุต 230 VAC ±15% และอินพุต 85 ถึง 265 VAC (ที่มาของตาราง: Power Integrations)

อินเทอร์เฟซ I²C ในอุปกรณ์ InnoSwitch3-Pro ช่วยลดความยุ่งยากในการพัฒนาและการผลิตอุปกรณ์จ่ายไฟแบบตั้งโปรแกรมได้อย่างสมบูรณ์ (รูปที่ 4) ช่วยให้สามารถควบคุมกระแสไฟขาออกและแรงดันไฟแบบไดนามิกได้ สามารถใช้เพื่อกำหนดค่าแหล่งจ่ายไฟ ควบคุมการตั้งค่า CV, CC และ CP การตั้งค่าการป้องกัน เช่น เกณฑ์แรงดันไฟเกินและแรงดันไฟต่ำ และจัดการการรายงานข้อผิดพลาด แหล่งจ่ายไฟ 3.6 โวลต์ในตัวสามารถใช้จ่ายไฟให้กับไมโครคอนโทรลเลอร์ภายนอก (MCU) นอกจากนี้ การใช้พลังงานที่ไม่มีโหลด <30 มิลลิวัตต์ (mW) (รวมถึงสายตรวจจับและ MCU) เป็นไปตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพการใช้พลังงานทั่วโลกทั้งหมด

ไดอะแกรมการรวมระบบพลังงาน InnoSwitch3-Pro ICs รวมอินเทอร์เฟซ I²CCรูปที่ 3: InnoSwitch3-Pro ICs ประกอบด้วยอินเทอร์เฟซ I²C สำหรับการควบคุมและตรวจสอบแบบดิจิทัลเต็มรูปแบบ และแหล่งจ่ายไฟ 3.6 โวลต์ในตัว (uVCC) เพื่อจ่ายไฟให้กับ MCU ภายนอก (ที่มาของรูปภาพ: การรวมพลัง)

ฮาร์ดแวร์ที่กำหนดค่าได้

สำหรับแอปพลิเคชันที่ไม่ต้องการความสามารถในการตั้งโปรแกรมแบบดิจิทัลหรือการตรวจสอบ Power Integrations นำเสนอ InnoSwitch3-CP (รูปที่ 5) และ -EP ของโซลูชันฮาร์ดแวร์ที่กำหนดค่าได้ เช่นเดียวกับ InnoSwitch3-Pro อุปกรณ์ InnoSwitch3-CP และ InnoSwitch-EP มีตัวควบคุมหลักและรอง และการแยกเสริมที่ได้รับการจัดอันดับสำหรับ >4000 VAC ใน IC ตัวเดียว คุณสมบัติการป้องกันรวมถึงแรงดันไฟเกินเอาต์พุตและการจำกัดกระแสไฟเกิน, การป้องกันแรงดันไฟเกินและแรงดันไฟต่ำในสายไฟฟ้ากระแสสลับ และการปิดเครื่องเกินอุณหภูมิ อุปกรณ์นี้มีการป้องกันเสียงรบกวนสูง ทำให้สามารถออกแบบให้ตรงตามระดับประสิทธิภาพ "A" ของ EN61000-4

ไดอะแกรมของการผสานรวมพลังงาน InnoSwitch3-CP ในแอปพลิเคชันทั่วไปที่มีการเชื่อมต่อป้อนกลับของคัปปลิ้งอุปนัยอุปนัย FluxLink รูปที่ 4: แสดงเป็น InnoSwitch3-CP ในแอปพลิเคชันทั่วไปที่มีการเชื่อมต่อป้อนกลับของคัปปลิ้งอุปนัยอุปนัย FluxLink (เส้นประ) ระหว่างตัวควบคุมด้านข้างหลักและรอง (ที่มาของรูปภาพ: การรวมกำลังไฟฟ้า)

นักออกแบบตัวแปลงฟลายแบ็คประสิทธิภาพสูงถึง 100 วัตต์ สำหรับการใช้งานเช่น USB PD, อะแดปเตอร์ QC และแอปพลิเคชันที่คล้ายกัน สามารถได้รับประโยชน์จากการใช้อุปกรณ์ InnoSwitch3-CP เช่นINN3278C ,INN3279CและINN3270C (ตารางที่ 2) ไอซีสลับ QR เหล่านี้มีโหมด CV และ CC ที่มีโปรไฟล์พลังงานคงที่ และรองรับการรวมมาตรฐานของการล็อคและการรีสตาร์ทอัตโนมัติ การชดเชยการตกสายเคเบิลเป็นคุณสมบัติเสริม

ตารางการจัดอันดับพลังงานตระกูล InnoSwitch3-CP สำหรับอะแดปเตอร์และการออกแบบเฟรมแบบเปิด ตารางที่ 2: การจัดอันดับพลังงานตระกูล InnoSwitch3-CP สำหรับอะแดปเตอร์และการออกแบบเฟรมแบบเปิด (ที่มาของตาราง: Power Integrations)

สำหรับการใช้งานต่างๆ เช่น เครื่องวัดค่าสาธารณูปโภค อุปกรณ์จ่ายไฟสำหรับอุตสาหกรรมและสมาร์ทกริด พลังงานสแตนด์บายและพลังงานอคติสำหรับสินค้าสีขาว สินค้าอุปโภคบริโภค และคอมพิวเตอร์ที่ใช้พลังงานคงที่ นักออกแบบสามารถเลือกจากอุปกรณ์ InnoSwitch3-EP เช่นINN3678C ,INN3679CและINN3670C (ตารางที่ 3)

ตารางของ InnoSwitch3-EP ICs ได้รับการจัดอันดับสำหรับกำลังไฟเต็มที่ 230 VAC ±15% ตารางที่ 3: InnoSwitch3-EP ICs ได้รับการจัดอันดับสำหรับกำลังไฟเต็มที่ 230 VAC ±15% และกำลังไฟฟ้าลดลงโดยมีช่วงอินพุตกว้างตั้งแต่ 85 ถึง 265 VAC (ที่มาของตาราง: Power Integrations)

อุปกรณ์ InnoSwitch3-EP รองรับการควบคุมข้ามหลายเอาต์พุตที่ดี กระแสไฟขาออกสามารถปรับได้ด้วยตัวต้านทานภายนอก ในขณะที่ประสิทธิภาพของ CV/CC นั้นแม่นยำมากและไม่ขึ้นกับส่วนประกอบภายนอกใด ๆ ไอซีสลับสัญญาณ QR flyback เหล่านี้มาพร้อมกับตัวเลือกการป้องกันแรงดันไฟตกสำหรับเอาต์พุตรีสตาร์ทอัตโนมัติ และสามารถสั่งซื้อได้ด้วยตัวเลือกการจ่ายพลังงานมาตรฐานหรือสูงสุด

การย่อขนาดตัวเก็บประจุจำนวนมากและการจัดการการไหลเข้า

เพื่อลดจำนวนส่วนประกอบและเพิ่มประสิทธิภาพของอุปกรณ์จ่ายไฟ AC-DC นักออกแบบที่ใช้ InnoSwitch3 PowiGaN IC ยังสามารถใช้ MinE-CAP เสริมการย่อขนาดตัวเก็บประจุจำนวนมากและ IC การจัดการการไหลเข้าสำหรับการออกแบบที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูงมาก (รูปที่ 8) MinE-CAP สามารถลดปริมาตรของตัวเก็บประจุอินพุตจำนวนมากได้ถึง 50% และไม่จำเป็นต้องใช้เทอร์มิสเตอร์เทอร์มิสเตอร์ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบ (NTC) ที่จำกัดกระแสไหลเข้า การใช้ MinE-CAP ยังช่วยลดความเครียดของวงจรเรียงกระแสและฟิวส์ของสะพานอินพุต ส่งผลให้ความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟดีขึ้น

ไดอะแกรมการรวมพลังงาน MinE-CAP ตัวเก็บประจุจำนวนมาก IC (คลิกเพื่อดูภาพขยาย)รูปที่ 5: การย่อขนาดตัวเก็บประจุจำนวนมากของ MinE-CAP และ IC การจัดการการไหลเข้าเป็นส่วนเสริมที่เป็นธรรมชาติของไอซีสวิตช์ Flyback แบบออฟไลน์ InnoSwitch3 ในแหล่งจ่ายไฟ AC-DC ความหนาแน่นสูง (ที่มาของรูปภาพ: การรวมพลัง)

เช่นเดียวกับ InnoSwitch3 ICs MinE-CAP ใช้ประโยชน์จากขนาดที่เล็กและความต้านทานต่ำของอุปกรณ์ PowiGaN เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของระบบ MinE-CAP จะเชื่อมต่อและตัดการเชื่อมต่อส่วนต่างๆ ของเครือข่ายตัวเก็บประจุขนาดใหญ่โดยอัตโนมัติ ขึ้นอยู่กับสภาวะของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ ซึ่งช่วยให้นักออกแบบสามารถใช้ตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ที่เล็กที่สุด (CHV ในรูปที่ 8) สำหรับการใช้งานแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับสูงในขณะที่เก็บพลังงานส่วนใหญ่ไว้ในตัวเก็บประจุแรงดันต่ำ (CLV ) สำหรับการใช้งานภายใต้สภาวะเส้นต่ำ เนื่องจากตัวเก็บประจุที่มีแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่านั้นมีขนาดเล็กกว่าตัวเก็บประจุไฟฟ้าแรงสูงอย่างมาก การใช้ MinE-CAP จะช่วยลดขนาดโดยรวมของตัวเก็บประจุอินพุตจำนวนมากโดยไม่ลดประสิทธิภาพ ไม่เพิ่มการกระเพื่อมของเอาต์พุต และไม่ต้องออกแบบหม้อแปลงไฟฟ้าใหม่

การใช้ MinE-CAP ช่วยลดขนาดของแหล่งจ่ายไฟได้เช่นเดียวกับการเพิ่มความถี่ในการเปลี่ยนเพื่อลดขนาดหม้อแปลง โซลูชัน MinE-CAP ใช้ส่วนประกอบน้อยลงและขจัดความท้าทายในการออกแบบความถี่สูง เช่น การกระจายตัวของหม้อแปลง/แคลมป์ที่เพิ่มขึ้น และ EMI ที่สูงขึ้น

เครื่องมือออกแบบออนไลน์

การรวมกำลังไฟฟ้ายังนำเสนอPI Expert เพื่อเพิ่มความเร็วในการออกแบบอุปกรณ์จ่ายไฟ AC-DC แบบ offline flyback โดยใช้ InnoSwitch3 ของ PowiGaN แบบบูรณาการแบบ flyback switcher IC PI Expert สร้างขึ้นจากอินเทอร์เฟซผู้ใช้แบบกราฟิกอัตโนมัติ (GUI) ใช้ข้อมูลจำเพาะของพาวเวอร์ซัพพลายเพื่อสร้างโซลูชันการแปลงพลังงานโดยอัตโนมัติ ให้รายละเอียดทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับนักออกแบบในการสร้างและทดสอบตัวแปลงพลังงานต้นแบบ เมื่อใช้ PI Expert นักออกแบบสามารถสร้างการออกแบบที่สมบูรณ์ได้ภายในไม่กี่นาที

การออกแบบด้วย InnoSwitch3 IC ที่ใช้ PowiGaN จะเหมือนกับการใช้อุปกรณ์ InnoSwitch3 แบบ Si PI Expert ทำงานเหมือนกันเมื่อปรับความถี่สวิตชิ่งให้เหมาะสม การกรอง EMI การออกแบบหม้อแปลง การให้น้ำหนัก และการแก้ไขแบบซิงโครนัสสำหรับอุปกรณ์ PowiGaN และ Si เครื่องมือนี้ใช้การเปลี่ยนแปลงที่จำเป็นโดยอัตโนมัติเพื่อรองรับกำลังที่สูงขึ้นของการออกแบบที่ใช้ PowiGaN เครื่องมือนี้สร้างแผนผังวงจรแบบโต้ตอบ BOM ที่สมบูรณ์ พารามิเตอร์ทางไฟฟ้าโดยละเอียด และคำแนะนำสำหรับเค้าโครงบอร์ดพีซี ผลลัพธ์ยังรวมถึงการออกแบบแม่เหล็กที่สมบูรณ์ด้วยขนาดแกน ความหนาของเส้นลวด จำนวนเส้นขนาน จำนวนรอบในการม้วนแต่ละครั้ง และคำแนะนำในการไขลานสำหรับการประกอบเชิงกล

สรุป

นักออกแบบจำเป็นต้องเพิ่มความหนาแน่นของพลังงาน ลดต้นทุน และลดเวลาในการพัฒนาแหล่งจ่ายไฟ 100 วัตต์แบบออฟไลน์สำหรับการใช้งานตั้งแต่เครื่องชาร์จและอะแดปเตอร์ AC-DC ไปจนถึงระบบอุตสาหกรรม การใช้เทคโนโลยี GaN WGB สามารถช่วยได้ แต่การออกแบบด้วย GaN นั้นต้องให้ความใส่ใจกับเลย์เอาต์ของบอร์ดและปัญหาอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการสลับความเร็วสูง

ดังที่แสดงไว้ วิธีการแบบบูรณาการมากขึ้นโดยใช้ InnoSwitch3 QR flyback switcher IC ช่วยให้นักออกแบบสามารถพัฒนาตัวแปลงพลังงานที่สง่างามและมีประสิทธิภาพสูง ซึ่งให้ประโยชน์ด้านประสิทธิภาพของสวิตช์ GaN ในขณะที่ลดความเสี่ยงที่มักจะเกี่ยวข้องกับการนำเทคโนโลยีใหม่มาใช้

การใช้ InnoSwitch3 ร่วมกับการจัดการกระแส Inrush MinE-CAP ของ Power Integrations และ IC miniaturization ตัวเก็บประจุจำนวนมาก ตลอดจนเครื่องมือออกแบบออนไลน์ PI Expert ของบริษัท นักออกแบบสามารถใช้แหล่งจ่ายไฟขนาดกะทัดรัด ทนทาน และคุ้มค่าใช้จ่ายได้อย่างรวดเร็วยิ่งขึ้นโดยมีจำนวนส่วนประกอบน้อย ที่เป็นไปตามมาตรฐานประสิทธิภาพระดับโลก

บทความแนะนำ

  1. การสร้างสวิตช์ AC/DC เป็นเรื่องง่ายด้วย PI Expert
DigiKey logo

Disclaimer: The opinions, beliefs, and viewpoints expressed by the various authors and/or forum participants on this website do not necessarily reflect the opinions, beliefs, and viewpoints of DigiKey or official policies of DigiKey.

About this author

Image of Jeff Shepard

Jeff Shepard

Jeff เขียนเกี่ยวกับเรื่องอิเล็กทรอนิกส์กำลัง อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และหัวข้อทางด้านเทคโนโลยีอื่น ๆ มามากกว่า 30 ปีแล้ว เขาเริ่มเขียนเกี่ยวกับอิเล็กทรอนิกส์กำลังในตำแหน่งบรรณาธิการอาวุโสที่ EETimes ต่อมาเขาได้ก่อตั้ง Powertechniques ซึ่งเป็นนิตยสารเกี่ยวกับการออกแบบอิเล็กทรอนิกส์กำลังและก่อตั้ง Darnell Group ซึ่งเป็นบริษัทวิจัยและเผยแพร่ด้านอิเล็กทรอนิกส์กำลังระดับโลกในเวลาต่อมา ในบรรดากิจกรรมต่างๆ Darnell Group ได้เผยแพร่ PowerPulse.net ซึ่งให้ข่าวประจำวันสำหรับชุมชนวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์กำลังทั่วโลก เขาเป็นผู้เขียนหนังสือข้อความแหล่งจ่ายไฟสลับโหมดชื่อ "Power Supplies" ซึ่งจัดพิมพ์โดยแผนก Reston ของ Prentice Hall

นอกจากนี้ Jeff ยังร่วมก่อตั้ง Jeta Power Systems ซึ่งเป็นผู้ผลิตอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งกำลังวัตต์สูงซึ่งได้มาจากผลิตภัณฑ์คอมพิวเตอร์ Jeff ยังเป็นนักประดิษฐ์โดยมีชื่อของเขาอยู่ในสิทธิบัตร 17 ฉบับของสหรัฐอเมริกาในด้านการเก็บเกี่ยวพลังงานความร้อนและวัสดุที่ใช้ในเชิงแสงและเป็นแหล่งอุตสาหกรรม และบ่อยครั้งเขายังเป็นนักพูดเกี่ยวกับแนวโน้มระดับโลกในด้านอิเล็กทรอนิกส์กำลัง เขาสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาโทด้านวิธีการเชิงปริมาณและคณิตศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย

About this publisher

DigiKey's North American Editors