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友尚推出onsemi 5G高效率500瓦电源供应器解决方案

2022-9-22 10:44| 发布者: 闪电| 查看: 9| 评论: 0

摘要: 近年来伴随第五代通讯技术(5G)的发展,造就了5G高速度、低延迟与巨量连结等三大特性,也因5G的特色衍生出目前当红的应用领域包含自驾车、大数据与物联网等。5G的应用领域越来越广泛,因此通讯业者必须布建更多5G的基 ...

近年来伴随第五代通讯技术(5G)的发展,造就了5G高速度、低延迟与巨量连结等三大特性,也因5G的特色衍生出目前当红的应用领域包含自驾车、大数据与物联网等。5G的应用领域越来越广泛,因此通讯业者必须布建更多5G的基站,而且5G基站的电源功耗会从4G时代的1KW左右提升至3KW左右的功率消耗,所以5G电源会朝向高功率密度或高效率发展,若要提高电源功率密度通常会提高切换频率并选用第三代半导体材料着手。另外,电源要朝高效率发展会从改善电路拓朴下手与功率元件选用着手,本方案就是着重在改善电路拓朴来提高电源的整体效率。

本方案是基于安森美(onsemi ) NCP1618 + NCP13992 + NCP4318用于12V/500W的5G高效电源供应器解决方案,本方案会着重在整体效率的提升与NCP1618的介绍。安森美NCP1618是一款近年推出的多模式PFC控制器,它提供三种模式的操作包含不连续模式、边界模式与连续模式的操作,图一所示为NCP1618所提供的三种操作模式,这三种操作模式让电源供应器在不同负载情况下得以获得整体最佳效率。另外,安森美NCP1618也有提供几个实用的功能,第一、NCP1618有提供pfc-OK脚位可跟下级电路通讯的功能,可利用该脚位来控制下级电路的ON/OFF,图二是跟安森美NCP13992与NCP1618 pfc-OK连接通讯方式。第二、NCP1618有提供Soft-Skip功能,让NCP1618工作在极轻负载情况下有好的功耗表现,图二是安森美NCP13992控制NCP1618VM脚位进出soft-skip模式。




安森美半导体NCP13992它是一款SO-16的包装、电流模式的LLC 控制器,它有提供light load模式来提高轻载的效率与quiet skip功能来改善音频噪音问题。另外,NCP13992并具有auto or fixed deal time adjust模式供使用者选择。再来NCP4318是一款安森美半导体近年才发表的SOIC-8包装的双通道同步整流控制器(Dual Channel SR Controller),它主要特色有Adaptive dead time控制、Drain sensin脚位电压应力高达200V与高驱动能力1.5A-source/4.5A-sink。最后,NCP4318为了改善轻载效率,在轻载情况下其Gate电压会自动从10V降低自6V/5V。

本方案使用安森美半导体(Onsemi Semiconductor) NCP1618 + NCP13992 + NCP4318用于12V/500W的5G高效电源供应器解决方案,其空载功耗与平均效率表现如图三、四所示,从图三可以看出本方案的空载功耗是介于100mW与160mW之间,这是NCP13992控制NCP1618进入soft-skip所得到的效益。另外,从图四可看出本方案整体平均效率表现是介于93%与95.2%,这是NCP1618会根据不同的负载情况,让PFC操作在DCM、CrM或CCM模式来提整体的效率。最后,图五为本方案在各负载条件对应到不同输入电压下的效率曲线,从图五可看出在极轻载(1% load)下的效率是在82%以上,满载效率是有92%以上的表现。






 

►场景应用图

►展示板照片

►方案方块图

►核心技术优势

1. NCP1618 PFC与NCP13992 LLC控制器提供高压启动功能 2. NCP1618提供DCM/CRM/CCM操作模式并在DCM/CRM下带有最大频率的限制 3. NCP 1618与NCP13992可互相连结沟通 4. NCP13992有提供light load mode、quiet skip与standard skip选择 5. NCP4318具有Adaptive dead time与可变Gate电压功能

►方案规格

1. 全电压输入: 90Vac ~ 264Vac 2. 最大输出功率: 12V/41.67A 3. 四点平均效率 > 93% @(25%, 50%, 75% ,100%) 4. 空载功率消耗 < 200mW 5. 具有过压保护OVP、过电流保护OCP、短路保护SCP与大电容电压欠电压保护Bulk UVP 6. 展示板PCB尺寸LxWxH= 183 mm x 93 mm x 25 mm

► 技术文档

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