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MPS Monolithic Power Systems Inc

MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

RECOM Power GmbH

MTM Power Messtechnik Mellenbach GmbH

PFC/LLC-Combo-Controller mit optimiertem digitalen Kern

Der PFC/LLC-Combo-Controller von Monolithic Power Systems (MPS) verwendet einen solchen optimierten digitalen Kern. Er erfüllt die Anforderungen von High-End-PC-Netzteilen sowie die „Energy-related Product (ErP) Lot 6“ und die „Code of Conduct Version 5 Tier 2”-Spezifikationen. Die Controller-Lösung erreicht eine No-Load-Leistungsaufnahme von unter 150 mW und eine Leistungsaufnahme von unter 500 mW bei 250 mW Ausgangsleistung. Um die „80 Plus Platinum“-Norm zu erfüllen, muss der Leistungsfaktor von 20% bis Volllast größer als 0,95 sein (Bilder 3 und 4).

Nicht nur reine PC-Netzteile können von digitalen Lösungen profitieren, sondern auch andere AC/DC-Anwendungen wie TV-Geräte, Laptops, LED-Straßenbeleuchtungen, Server, Batterie-Ladegeräte und vieles mehr.

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Eigenständiger PFC-Baustein mit digitalem Kern geplant

MPS will demnächst einen eigenständigen PFC-Baustein mit digitalem Kern anbieten, der die oben genannten Vorteile dann auch bei Flyback-Designs ermöglicht. Die Eigenschaften und Vorteile des PFC-Teils sind:

• Patentierte CCM/DCM digitale „average current mode control”-Regelung zur Verbesserung der Effizienz und Minimierung des Hardwareaufwands,

• patentierte konfigurierbare Kompensation des Eingangskondensators zur Verbesserung des Leistungsfaktors bei Leichtlast,

• Frequenz-Jitter im CCM-Betrieb zur EMV-Verbesserung,

• patentierte X-Kondensator-Entladeschaltung zur Erhöhung der Effizienz.

Eigenschaften und Vorteile des LLC-Teils:

• 600-V-Treiberstufe mit integrierter Bootstrap Diode,

• Resonanzcontroller mit variabler Frequenz bei 50% Duty Cycle,

• adaptive Totzeit-Einstellung für höchste Effizienz,

• automatische Sicherheitsabschaltung im kapazitiven Mode.

Eigenschaften und Vorteile des digitalen PFC/LLC-Controllers:

• Integrierte Versorgungsspannungserzeugung aus der Netzspannung beim Anlauf,

• P_IN <150 mW bei P_o=0 W und PIN <500 mW bei P_o=250 mW,

• Speicherung der Systemkonfiguration in einem EEPROM (Konfiguration über GUI Software),

• kompatibel zum Synchrongleichrichter MP6922 zur zusätzlichen Effizienzerhöhung.

GUI konfigurierbare Parameter:

• PFC-Schaltfrequenz und Jitter,

• Einstellung der PFC Ausgangsspannung in Abhängigkeit von der Last,

• patentierte Leistungsfaktor-Kompensation bei Leichtlast,

• verschiedene Schutzmechanismen (OVP, OCP, brown-in, brown-out),

• Regelschleifenkompensation,

• Darstellung der Systemparameter und verschiedener Debug-Funktionen im Betrieb.

Evaluation Board, Applikationsschriften und Manuals

Evaluation Board sowie Applikationsschriften und Manuals helfen dem Entwickler, die digitale Lösung zu verstehen und die Parameter optimal für die Anwendung zu konfigurieren. Das Entwicklungsboard erlaubt eine Eingangsspannung von 85 bis 265 V_AC und hat eine Ausgangsspannung von 12 V/20 A. Es hat einen integrierten I²C/USB-Adapter zum Anschluss an den PC. Über die mitgelieferte GUI-Software können das Design im Betrieb optimiert und die Leistungsparameter in Echtzeit ausgelesen werden. Für die Massenproduktion können die Bauteile programmiert bezogen werden. Datenblätter, Applikationsschriften, Layout-Guidelines und die GUI-Software können in Kürze nach Registrierung von der MPS-Internetseite bezogen werden. Die Bauteilbezeichnung des PFC/LLC-Combos lautet HR1200.

* Zhihong Yu ist AC/DC & Lighting Product Marketing Manager bei Monolithic Power Systems, Inc.

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