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基于MinE-CAP的电源转换解决方案

电子设计 2021-04-07 11:32 次阅读

Power Integrations宣布了其最新的MinE-CAP技术,该技术是具有通用输入的高功率密度AC / DC转换器(电源)的解决方案。除了将高压电解电容器(散装电容器)的尺寸以及适配器的整体尺寸减小多达40%之外,MinE-CAP还能极大地减小浪涌电流,从而使NTC热敏电阻变得不必要,从而提高了系统效率并减少散热。

电解电容器会占用AC / DC电源中的空间,并且通常会限制整个电池充电器的外形尺寸。Power Integrations的目标是将低压电容器用于大部分能量存储,从而随电压线性减小这些组件的体积。

传统的电源转换解决方案通过增加开关频率以允许使用更小的变压器来减小电源的尺寸。MinE-CAP不仅减小了尺寸,而且还解决了与高频设计相关的其他EMI和耗散挑战。应用包括智能移动充电器,家用电器,电动工具,照明和汽车。

一句话:效率

市场一直在寻求效率。消费者要求快速充电,但与此同时,他们希望能够承受更高功率密度的小型充电器。从2.5 W到65 W的宽功率范围要求采用新的复杂算法,以通过动态微调电压和电流来适应市场需求。

GaN技术的实施使得可以通过充分利用其热性能来减少散热片。“除了GaN之外,在讨论电源效率时要考虑的另一个因素是开关频率,” Power Integrations培训总监安德鲁·史密斯(Andrew Smith)说。“当您想缩小路径时,必须增加开关频率。因此,我们将在市场中看到很多应用,将开关频率提高得非常高。

他补充说:“ PowiGaN开关无需散热器和散热器即可提高效率。”“与此同时,InnoSwitch3器件引入了热折返功能,没有极端情况下的限制,并且峰值功率可快速充电。”

通过增加开关频率(> 300 kHz),可以减小变压器的尺寸,但是此过程会由于引入其他组件来减轻这些影响而在实际反激式实现中产生热,EMI和效率问题。“这也意味着从机械上讲,很难构建电源,因为您现在拥有更多的组件,” Smith说。

开关频率的增加带来了滤波器的增加,以减少缓冲和开关损耗,从而失去了以前创造的一些尺寸优势。“在初级侧[图1]上需要考虑的另一个组件是输入电容器[大容量电容器],即电解电容器,”史密斯说。

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图1:带有输入大容量电容器的AC / DC电源。开关频率和变压器线电压决定了大容量电容器的体积。(来源:Power Integrations)

Smith说:“它是控制峰值功率的巨大组件,并且可以成为进一步减小电源尺寸的理想选择。”“我们研究的是一种减小输入电容器尺寸的技术。

他补充说:“取决于输入电压和输出所需的能量,需要更多的输入电容。”“就性能而言,这与您要维持的输入电压范围以及您要提供的输出功率有关。”

电容器中存储的能量与电压和电容的平方成正比,小于一倍的1/2。Smith表示:“对于高压线路[176–264 VAC],我们需要较少的电容,对于低压线路[90–132 VAC],我们需要4倍以上的电容。” Smith说。

大容量电容器必须足够大,以承受宽输入电源范围(即264 VAC)中的高压,这意味着大约一个400 V电容器。Smith表示:“问题是400 V的大容量电容器比160 V的大容量电容器要大得多。”“我们进行了并排比较,一个10 µF的400 V电容器的尺寸大约与一个100 µF的160 V电容器的尺寸相同,通常,对于65 W的功率,则需要100 µF的电容。供应。因此,这就是问题所在,这就是为什么大容量电容器如此之大的原因。它既提供了高电压又提供了高电容。”

要求高压和高电容电容器具有宽输入范围,从而使该组件变大。Power Integrations通过将尺寸减小到最小来引入了集成解决方案。

电容控制器

迷你电容是一个智能控制器,可确定输入电压是否足够低,以为电路增加容量。这样做的好处是我们有一个小的高压电容器和一个更大,更快的低压值。这使您可以大大减少大容量电容器所占用的空间。

“这的另一个优点是,我们现在已经消除了电路中最初看到的大部分电容,并减小了浪涌电流,这与大容量电容器的尺寸有关,” Smith说。“因此电源看到的浪涌电流要低得多。这意味着我们可以避免在电源输入级上安装浪涌限制器和其他保护电路,从而实际上可以提高效率。”

浪涌电流与大容量电容器的尺寸成正比,因此与输入电压成正比。较大的浪涌电流会导致输入整流器承受更大的压力。因此,需要良好的鲁棒性来承受浪涌电流。通常,设计人员在输入级上插入一个浪涌电流限制器,一个热敏电阻或其他等效器件,以通过将浪涌电流降低90%以上来限制浪涌电流。使用MinE-CAP,无需引入浪涌电流滤波器,从而保持了高效率。

浪涌电流在短时间内可能为100 A,对整流器产生强烈的热冲击。热敏电阻旨在为其通道提供高阻抗。

迷你电容技术在25 W至75 W的最佳功率下工作,非常适合仅需要快速充电的市场区域。Smith表示:“根据应用的不同,我们实际上可以将整个电源的尺寸减少多达40%。”

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图2:MinE-CAP在低线路电压时添加了低压电容器,并在电压增加时将其移除。(来源:Power Integrations)

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图3:MinE-CAP将大容量电容器的尺寸减小了50%。(来源:Power Integrations)

微型电容封装提供了良好的热连接,同时将热量降至最低,从而保护了设备。

MinE-CAP得益于PowiGaN氮化镓晶体管的小尺寸和低RDS(on),可根据交流线路电压条件主动并自动连接和断开大容量电容器网络的各个部分。MinE-CAP极大地减少了高压存储组件的数量,并保护了低压电容器免受主电源电压波动的影响,从而在降低系统维护和产品退货的同时,显着提高了鲁棒性。

编辑:hfy

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ICS-40730 TDKInvenSenseICS40730低噪声麦克风

venSense ICS-40730低噪声麦克风是一款差分模拟输出、底部端口式微机电系统 (MEMS) 麦克风。ICS-40730集成有MEMS麦克风元件、阻抗转换器、差分输出放大器和增强型射频封装。该款低噪声麦克风具有高达74dBA的SNR、-32dBV差分灵敏度、-38dBV单端灵敏度、124dB SPL声学过载点以及±2dB灵敏度容差。典型应用包括智能家居设备、智能手机、电话会议系统、安防、监控、麦克风阵列、语音控制和激活。 特性 74dBA超高SNR 灵敏度: -32dBV差分灵敏度 -38dBV单端灵敏度 ±2dB灵敏度容差 非反相信号输出 25Hz至20kHz扩展频率响应 增强的射频性能 285µA电流消耗 124dB SPL...
发表于 11-09 09:07 179次 阅读
ICS-40730 TDKInvenSenseICS40730低噪声麦克风

MAX22025AWA+ Maxim Integrated MAX2202x/F隔离式RS-485/RS-422收发器

Integrated MAX2202x/F隔离式RS-485/RS-422收发器可在器件的电缆侧(RS-485/RS-422驱动器/接收器侧)和UART侧之间提供3.5kVRMS数字电流隔离。当两个端口之间存在较大的接地电位差时,隔离通过中断接地环路来改善通信,并降低噪声。这些器件允许高达0.5Mbps或16Mbps的稳健通信。 MAX2202x/F隔离式RS-485/RS-422收发器具有Maxim专有的AutoDirection控制功能,因此非常适合用于隔离式RS-485端口等应用,其中驱动器输入与驱动器使能信号搭配使用以驱动差分总线。 MAX22025、MAX22027、MAX22025F和MAX22027F具有较低压&#...
发表于 11-09 09:07 124次 阅读
MAX22025AWA+ Maxim Integrated MAX2202x/F隔离式RS-485/RS-422收发器

ICS-40212 TDKInvenSenseICS40212模拟麦克风

venSense ICS-40212模拟麦克风是一款微机电系统 (MEMS) 麦克风,具有极高动态范围和低功耗常开模式。该麦克风包含MEMS麦克风元件、阻抗转换器和输出放大器。ICS-40212在电源电压低于2V且工作电流为55μA时,采用低功耗工作模式。 ICS-40212麦克风具有128dB声压级 (SPL) 声学过载点(高性能模式下)、±1dB的严密灵敏度容差以及35Hz至20kHz扩展频率响应。该麦克风采用底部端口表面贴装封装,尺寸为3.5mm x 2.65mm x 0.98mm。典型应用包括智能手机、照相机和摄像机...
发表于 11-09 09:07 124次 阅读
ICS-40212 TDKInvenSenseICS40212模拟麦克风

ICS-40638 TDKInvenSenseICS40638AOP模拟MEMS麦克风

venSense ICS-40638高声学过载点 (AOP) 模拟MEMS麦克风(带差分输出)具有极高的动态范围,工作温度高达105°C。ICS-40638包括一个MEMS麦克风元件、一个阻抗转换器和一个差分输出放大器。该麦克风具有138dB声压级 (SPL) 声学过载点、±1dB小灵敏度容差以及对辐射和传导射频干扰的增强抗扰度。该系列具有35Hz至20kHz扩展频率响应,采用紧凑型3.50mm × 2.65mm × 0.98 mm底部端口表面贴装封装。TDK InvenSense ICS-40638 AOP模拟MEMS麦克风应用包括汽车、相机和摄像机以及物联网 (IoT) 设备。 特性 差分非反向模拟输出 灵敏度:-43dBV(差分) 灵敏度容差:±1dB 35Hz至20kHz扩展频率响应 增强的射频抗扰度 PSRR:−81dB 3.50...
发表于 11-06 09:07 221次 阅读
ICS-40638 TDKInvenSenseICS40638AOP模拟MEMS麦克风

DK-42688-P TDKInvenSenseDK42688P评估板

venSense DK-42688-P评估板是用于ICM-42688-P高性能6轴运动传感器的全面开发平台。该评估板设有用于编程和调试的板载嵌入式调试器和用于主机接口的USB连接器,可支持软件调试和传感器数据记录。DK-42688-P平台设计采用Microchip G55 MCU,可用于快速评估和开发基于ICM-42688-P的解决方案。TDK InvenSense DK-42688-P评估板配有必要的软件,包括基于GUI的开发工具InvenSense Motion Link,以及用于ICM-42688-P的嵌入式运动驱动器。 特性 用于ICM-42688-P 6轴运动传感器 带512KB闪存的Microchip G55 MCU 用于编程和调试的板载嵌入式调试器 用于主机接口的USB连接器 通过USB连接的电路板电源 ...
发表于 11-06 09:07 92次 阅读
DK-42688-P TDKInvenSenseDK42688P评估板

STM32L4P5AGI6 STMicroelectronics STM32L4P5/STM32L4Q5 32位微控制器 (MCU)

oelectronics STM32L4P5/STM32L4Q5 32位微控制器 (MCU) 不仅扩展了超低功耗产品组合,还提高了产品性能,采用Arm® 树皮-M4内核(具有DSP和浮点单元 (FPU),频率为120MHz)。STM32L4P5产品组合具有512KB至1MB闪存,采用48-169引脚封装。STM32L4Q5具有1MB闪存,提供额外加密加速器引擎(AES、HASH和PKA)。 特性 超低功率,灵活功率控制 电源:1.71V至3.6V 温度范围:-40°C至85°C或-40°C至125°C 批量采集模式(BAM) VBAT模块中150nA:为RTC和32x32位储备寄存器供电 关断模式下,22nA(5个唤醒引脚ʌ...
发表于 11-06 09:07 87次 阅读
STM32L4P5AGI6 STMicroelectronics STM32L4P5/STM32L4Q5 32位微控制器 (MCU)

ICS-52000 TDKInvenSenseICS52000带TDM数字输出的低噪声麦克风

venSense ICS‐52000是一款低噪声数字TDM输出底部端口麦克风,采用4mm × 3mm × 1mm小尺寸表面贴装封装。  该器件由MEMS传感器、信号调理、模数转换器、抽取和抗混叠滤波器、电源管理以及行业标准的24位TDM接口组成。 借助TDM接口,包括多达16个ICS‐52000麦克风的阵列可直接连接诸如DSP和微控制器等数字处理器,无需在系统中采用音频编解码器。 阵列中的所有麦克风都同步对其声信号进行采样,从而实现精确的阵列处理。 ICS‐52000具有65dBA的高SNR和宽带频率响应。 灵敏度容差为±1dB,可实现无需进行系统校准的高性能麦克风阵列。 ICS-52000具有两种电源状态:正常运行和待机模式。 该麦克风具有软取消静音功能,可防止上电时发出声音。 从ICS-52000开始输出数据时开始,音量将在256WS时钟周期内上升到满量程输出电平。 采样率为48kHz,该取消静音序列大约需要5.3ms。 The ICS‐52000 features a high SNR of 65dBA and a wideband frequency response. The sensitivity tolerance is ±1dB enabling high‐performance micropho...
发表于 11-05 17:07 68次 阅读
ICS-52000 TDKInvenSenseICS52000带TDM数字输出的低噪声麦克风

IAM-20380 TDKInvenSenseIAM20380高性能陀螺仪

venSense IAM-20380高性能陀螺仪具有0.5VDD至4V电压范围、400kHz时钟频率以及-40°C至+85°C工作温度范围。IAM-20380具有3轴集成,因此制造商无需对分立器件进行昂贵且复杂的系统级集成。TDK InvenSense IAM-20380高性能陀螺仪非常适合用于汽车报警器、远程信息处理和保险车辆追踪应用。 特性 数字输出X、Y和Z轴角速率传感器(陀螺仪) 用户可编程满量程范围为±250dps、±500dps、±1000dps和±2000dps 集成16位ADC 用户可编程数字滤波器,用于陀螺仪和温度传感器 按照AEC-Q100执行&...
发表于 11-03 10:07 82次 阅读
IAM-20380 TDKInvenSenseIAM20380高性能陀螺仪

MPF5024AMMA0ES NXP Semiconductors PF502x电源管理集成电路

502x电源管理集成电路 (PMIC) 在一个器件中集成了多个高性能降压稳压器。PF502x PMIC既可用作独立的负载点稳压器IC,也可用作较大PMIC的配套芯片。 NXP PF502x电源管理集成电路 (PMIC) 具有用于关键启动配置的内置一次性可编程 (OTP) 存储器存储。借助该OTP特性,可减少通常用于设置输出电压和稳压器序列的外部元件数量,从而打造时尚器件。启动后,稳压器参数可通过高速I2C进行&#...
发表于 11-02 12:06 102次 阅读
MPF5024AMMA0ES NXP Semiconductors PF502x电源管理集成电路

T3902 TDKInvenSenseT3902低功耗多模麦克风

vensense T3902低功耗多模麦克风具有185µA至650µA电流范围、36Hz至>20kHz额定频率以及3.5mm × 2.65mm × 0.98mm表面贴装封装。T3902麦克风由一个MEMS麦克风元件和一个阻抗转换器放大器,以及之后的一个四阶调制器组成。T3902系列具有高性能、低功耗、标准和睡眠等工作模式。TDK Invensense T3902低功耗多模麦克风非常适合用于智能手机、相机、平板电脑以及安全和监控应用。 特性 3.5mm × 2.65mm × 0.98mm表面贴装封装 低功耗模式:185µA 扩展频率响应:36Hz至>20kHz 睡眠模式电流:12µA 高电源抑制 (PSR):-97dB FS 四阶∑-Δ调制器 数字脉冲密度调制 (PDM) 输...
发表于 10-30 11:06 94次 阅读
T3902 TDKInvenSenseT3902低功耗多模麦克风

ICS-40740 TDKInvenSenseICS40740超低噪声麦克风

venSense ICS-40740超低噪声麦克风具有超低噪声、高动态范围、差分模拟输出和1个底部端口。TDK InvenSense ICS-40740器件采用MEMS麦克风元件、阻抗转换器、差分输出放大器和增强型射频封装。ICS-40740器件具有70dB SNR和±1dB灵敏度容差,因此非常适合用于麦克风阵列和远场语音控制应用。 特性 70d BA信噪比 -37.5dBV灵敏度 ±1dB灵敏度容差 4mm x 3mm x 1.2mm表面贴装封装 80Hz至20kHz扩展频率响应 165µA电流消耗 132.5dB SPL声学过载点 -87d BV PSR 兼容无锡/铅和无铅焊接工艺 符合RoHS指令/WEEE标准 ...
发表于 10-30 10:06 203次 阅读
ICS-40740 TDKInvenSenseICS40740超低噪声麦克风

IAM-20680 TDKIAM20680 MEMSMotion Tracking器件

venSense IAM-20680 6轴MotionTracking器件在3mm x 3mm x 0.75mm的小尺寸封装中集成了3轴陀螺仪和3轴加速度计。IAM-50680器件具有片上16位ADC、可编程数字滤波器、嵌入式温度传感器和可编程中断。TDK InvenSense IAM-20680 6轴MotionTracking器件非常适合用于360°视角相机稳定、汽车报警器和远程信息处理应用。 特性 数字输出X、Y和Z轴角速率传感器(陀螺仪) 用户可编程满量程范围为±250dps、±500dps、±1000dps和±2000dps,集成16位ADC 数字输出X、Y和Z轴加速度计,具有±2g、±4g、±8g和±16g的可编程满量程范围,集成16位ADC 用户可编程数字滤波器,用于陀螺仪、加速度计和温度传感器 自检功能 唤醒运动中断,用于应用处理器的低功耗运行 按照AEC-Q100执行的可靠性测试 按要求提供PPAP和认证数据 应用 导航系统航位推算辅助功能 ...
发表于 10-29 13:06 188次 阅读
IAM-20680 TDKIAM20680 MEMSMotion Tracking器件

MAXM17720AMB+ Maxim Integrated MAXM17712/20/24 PMIC

Integrated MAXM17712/20/24电源管理专用IC (PMIC) 是喜马拉雅微型系统级IC (µSLIC) 电源模块,可实现散热更好、尺寸更小、更加简单的电源解决方案。这些IC将高效率150 mA同步降压直流-直流转换器和高PSRR、低噪声、50mA线性稳压器集成到µSLIC™电源模块中。该PMIC在4V至60V宽输入电压范围内工作。该降压转换器和线性稳压器可提供高达150mA和50mA输出电流。 直流-直流转换器的输出用作线性稳压器的输入。这些线性稳压器在不同模块中提供1.2V至3.3V固定输出电压。MAXM17712/20/24模块采用薄型设计,采用2.6mmx3mmx1.5mm µSLIC封装。典型应用包括工业传感器、暖通空调和楼宇控制、电池供电设备以及LDO替代品。 特性 易于使用: 4V至60V宽输入降压转换器 可调节及固定的输出电压模块 内部电感器和补偿 降压转换器输出电流高达150mA 线性稳压器输出的精度为±1.3%,FB精度为±2% 全陶瓷电容器、紧凑布局 ...
发表于 10-29 13:06 66次 阅读
MAXM17720AMB+ Maxim Integrated MAXM17712/20/24 PMIC

MAX40027ATC/VY+ Maxim Integrated MAX40027双路高速比较器

MAX40027双路高速比较器具有280ps典型传播延迟。这些比较器具有极低过驱分散(25ps,典型值),因此非常适合用于飞行时间、距离测量应用。该器件的输入共模范围为1.5V至V+ 0.1V,与MAX40658、MAX40660和MAX40661等多个广泛使用的高速跨阻放大器的输出摆幅兼容。输出级为LVDS(低压差分信号),有助于最大限度地降低功耗,直接与诸多FPGA和CPU连接。互补输出有助于抑制每个输出线上的共模噪声。MAX40027采用小型、节省空间的3mm x 2mm、12引脚TDFN封装,带侧面可湿性侧翼,符合AEC-Q100汽车级认证要求。MAX40027的工作温度范围为-40°C至+125°C,可在2.7V至3.6V电源电压下工作。 特性 快速传播延迟:280ps(典型值) 低过驱色散:25ps(VOD=10mV至1V)  电源电压:2.7V至3.6V 2.7V电源时45.9mw(每个比较器) 节能型LVDS输出 温度范围:-40°C至+125°C 符合汽车类AEC-Q100标准 小型3mm x 2mm TDFN封装,带可湿性侧翼 ...
发表于 10-29 13:06 57次 阅读
MAX40027ATC/VY+ Maxim Integrated MAX40027双路高速比较器

LPC55S66JBD64K NXP Semiconductors LPC55S6x Arm® Cortex®-M33微控制器

miconductors LPC55S6x Arm Cortex-M33微控制器 (MCU) 采用Arm双核和Arm TrustZone 技术,适用于工业、楼宇自动化、物联网 (IoT) 边缘计算、诊断设备和消费电子应用。这些器件基于Armv8-M架构,采用低功耗40nm嵌入式闪存工艺,具有先进的安全特性。 LPC55S6x微控制器具有一套独特的安全模块,可为嵌入式系统提供层保护,同时保护最终产品在整个生命周期内免受未知或意外的威胁。这些块包括基于可信根和配置的SRAM PUF、来自加密图像的实时执行&...
发表于 10-29 13:06 86次 阅读
LPC55S66JBD64K NXP Semiconductors LPC55S6x Arm® Cortex®-M33微控制器