Jste zde

Napěťové měniče Power Integration

Ryston Macro Weil s.r.o., 9. Červen 2005 - 0:00

Veděli jste, že během životnosti vaší mikrovlnné trouby pravděpodobně spotřebujete více energie na napájení jejích zabudovaných hodin, než na ohřev jídla? Pokud vás to překvapuje, možná vás zaujme tento článek o velmi úsporných napěťových měničích firmy Power Integration.

Firma Power Integrations, Inc., na trhu funguje již od roku 1988, a postupně se stala vedoucím dodavatelem analogových napěťových měničů, které vynikají zejména vysokou efektivitou, nízkou vlastní spotřebou, kompaktností a širokými možnostmi použití. Patentovaná technologie EcoSmart? výrazně snižuje množství energie přeměněné na teplo a zároveň i náklady na výrobu napěťových měničů a napájecích částí elektronických přístrojů.

V roce 1994 přišla firma Power Integrations s prvním produktem z řady TOPSwitch a nyní je v nabídce několik modelových řad AC-DC měníčů pro různá použití, až do výkonu 200W, či DC-DC měničů 24 - 48V pro distribuované napájecí sítě.

Technologie

Patentovaný způsob zpracování křemíkových desek umožňuje integrovat vysokonapěťový MOSFET (až 1200V při kmitočtu několik MHz) a standardní 5V CMOS a bipolární ovládací obvody do jediné součástky. To se samozřejmě pozitivně odrazí jak na ceně a počtu součástek potřebných pro návrh napěťového měniče, tak i v podstatném zjednodušení návrhu (viz obrázky). 


Typické zapojení napěťového měniče z diskrétních součástek.

Řešení pomocí měniče Power Integrations.

Hlavní výhody

S využitím jednoho měniče Power Integrations lze, jak je vidět z předchozích obrázků, eliminovat až 50 diskrétních součástek. Kromě vysokonapěťového MOSFETu a ovládacích obvodů totiž obvody Power Integrations obsahují i např. startovací obvody, kompenzaci zpětné vazby, ochranu proti zkratu, přehřátí, přepětí, podpětí, soft-start, programovatelné proudové omezení, dálkové zapnutí/vypnutí a další. Tato integrace samozřejmě přináší i výrazné úspory co se týče rozměrů zařízení a tedy i nákladů na dopravu a skladování.

Lineární napájecí zdroj

 
  • Nízká účinnost (<50%) (pro 10 W výstupního výkonu odebírá ze zdroje 20 W, tedy 10W se přemění na teplo)
  • Jedno vstupní napětí (110 V nebo 220 V)
  • Velký a těžký transformátor
  • Vysoká spotřeba i při nulovém zatížení, většinou >0.5 W 

    • Spínaný napájecí zdroj

      
  • Vysoká účinost (>80%)
  • Univerzální pro různá vstupní napětí (85-265 V)
  • o 40% - 60% menší, než lineární zdroje
  • o 80% menší hmotnost než linearní zdroje
  • Nízká spotřeba při nulovém zatížení: < 0.1 W

    •  


    Jako další si pro ilustraci můžeme ukázat zdroj k DVD přehrávači
    vlevo řešení z diskrétních součástek, vpravo s měniči Power Integrations.

    Modelové řady

    Jednotlivé řady měničů se od sebe liší především požadovaným výstupním výkonem a nejlépe to asi ukazuje obrázek níže. Firma produkuje tři modelové řady AC-DC měničů (TOPSwitch, TinySwitch, a LinkSwitch) a jednu modelovou řadu DC-DC meničů (DPA-Switch), Pokrytí spektra výstupních výkonů je tak více než dostačující pro většinu domácích přístrojů a zařízení, jako např. mobilní telefony, počítače, hi-fi, domácí kina atd.
    Jednotlivým modelovým řadám se budeme podrobně věnovat v dalších článcích, pokud však již teď potřebujete zjistit, který produkt je pro vaši aplikaci nejvhodnější, možná vám pomůže tento datasheet (product selector guide).


    Výstupní výkony jednotlivých modelových řad měničů

    Kromě produktů poskytuje firma Power Integrations svým zákazníků rozsáhlou technickou podporu, a to např. formou tzv. Design Accelerator Kitů (DAK), které obsahují referenční zapojení jednotlivých produktů, příklad funkčního napájecího zdroje, vzorky součástek a kompletní dokumentaci. K dispozici je i škála návrhového a simulačního software, na www stránkách Power Integrations si můžete stáhnout mnoho datasheetů, aplikačních poznámek, příkladů realizace a dalších informačních letáků a dokumentace.

    Závěr

    Kvalitu a výhody napájecích zdrojů Power Integrations potvrzuje i to, že forma je dodavatelem takových gigantů, jako Apple, General Electric, Motorola, HP, Dell, Philips, Samsung atd. A možná i vy tedy máte tyto měniče ve vaší nabíječce mobilu, adaptéru k notebooku či domácím kině.
    Veškeré další informace týkající se produktů firmy Power Integrations Vám poskytne firma MACRO WEIL, která je autorizovaným distributorem pro Českou republiku.

    David Šmíd
    smid@ hwg.cz

    DOWNLOAD & Odkazy

    Hodnocení článku: