Power Integrations找到了一种方法,可以将高达65W的通用市电AC-DC PSU中的电解储能电容器所需的空间减半。
PowerInt表示,可以在两个电压下工作的PSU需要一个电容器,其容量约为类似电源设计中电容器的物理体积的2倍至3倍,而该电源只能工作在115V或240V。
1.从115V运行的PSU需要比240V电源更大的电容;
2.从240V运行的PSU需要比115V电源更高的电压电容器。
PowerInt表示,结果是可以在两个电压下工作的PSU需要一个电容器,其容量约为类似电源设计中电容器的物理体积的2倍至3倍,而该电源只能工作在115V或240V。
例如,在65W PSU中,如果必须同时在高低压线路上运行,则需要一个100μF,400V的电容器,而单个22μF,400V的电容器可以支持240V(176 – 264Vac)工作。
如果自动将100μF,160V的电容器 (实际上是一对47μF,160V电容器并联,上图)自动切换为支持115V(90 – 132Vac)的电容器工作,则此电容器的总物理体积为100μF,400V电容器的体积的一半。
该公司表示,目前尚无通用的提高体积的公式,因为每个电容器制造商都使用有限范围的尺寸,从而导致呈现阶梯状的电容体积比和电压体积比。
为了进行自动切换,PowerInt创建了一个名为MIN1072M(品牌为'MinE-CAP)的集成电路,其中包括一个GaN HEMT功率晶体管。
Lee说,使用GaN晶体管的一种方法是调制流入160V电容器的电流,从而无需在功率高达65W的PSU中使用前置NTC热敏电阻。当必须进行功率因数校正时,所需功率需必须要在75W以上。
MIN1072M的尺寸大小和高度分别为11.3 x 5.6mm和2mm,专为该公司的InnoSwitch 3 AC-DC控制器芯片而设计,可与其他具有额外电路的控制器一起使用。
使用该芯片时,选择高电压交流线路所需的最小容量的电容器。
最初计划是将芯片电源开关切换一次(在电路上电时打开或关闭),然后保持该状态。
当主电源容易出现电涌时
例如在某些国家和地区,例如印度的电源电压峰值可能远高于264Vac,因此在前端需要800V的电容器。
“ MinE-CAP IC非常适合具有大范围输入电压的所有电路,” Power Integrations印度总监Bhaskar Thiagaragan说。“在印度,我们通常设计90Vac至350Vac的电压,并在此之上进行大幅度下调电流值。MinE-CAP极大地减少了存储组件的数量,并屏蔽了低电压电容器免受主电源电压波动的影响。”
该公司为通用AC-DC PSU进行了两种详细设计:
1.DER-626是一张信用卡大小,功率为65W的USB PD / PSS适配器,体积为82 x 51 x 12mm(50cm 3)
2.DER-822有较小的功率60W的USB PD / PSS适配器,体积为51 x 26 x 22mm(30cm 3)
Lee说:“ USB PD已经向小型65W充电器的主要市场推动,许多公司集中提高开关频率以减小反激变压器的尺寸”。 “ MinE-CAP使充电器的体积更小,实际上提高了系统效率。”