Batterieladesysteme Sperrwandler-Controller für eine skalierbare Leistung bis 130 W

Batteriebetriebene Geräte sind eines der am schnellsten wachsenden Marktsegmente. Sie erfordern eine energieeffiziente, robuste und kostengünstige Batterieaufladung. Daher erweitert die Infineon Technologies AG das Portfolio an AC/DC-Controller-ICs um den einstufigen PWM-Controller ICC80QSG für Sperrwandler-Topologien.

Dieser IC wurde für facettenreiche Batterieladeanwendungen konzipiert. Zusammen mit den SJ-MOSFETs CoolMOS P7 ermöglicht der neue Chip optimierte und skalierbare Leistungselektronik bis 130 W. Er eignet sich beispielsweise auch für Adapter, Drucker, PCs, Fernsehgeräte, Monitore und Audioverstärker.

Der Batterielade-IC ICC80QSG bietet einen quasi-resonanten Modus durch Valley-Switching (QRMn). Der QRM-Betrieb umfasst die Verhinderung des kontinuierlichen Leitfähigkeitsmodus (CCM) und den diskontinuierlichen Leitfähigkeitsmodus (DCM) bei mittlerer bis leichter Last. Durch die Kombination des ICC80QSG mit CoolMOS P7-MOSFET-Bauteilen lässt sich ein hoher Wirkungsgrad bei niedrigen elektromagnetischen Interferenzen (EMI) erzielen. Das führt zu Einsparungen in der Gesamtstückliste, da bei Sperrwandler-Designs weniger Kühlkörper und Spulen benötigt werden. Bei sehr niedrigen Lasten ermöglicht die integrierte Burst-Mode-Funktion Designs mit einer sehr geringen Leistungsaufnahme im Standby-Modus. Weiterhin zeichnet sich der ICC80QSG im Burst-Modus durch eine kleinere Gate-Treiber-Ausgangsspannung aus. Aufgrund seiner Standby-Charakteristika im gesamten Betriebsbereich ist gut geeignet bei geringen Anforderungen im Standby-Betrieb, wenn kaum oder keine Last vorliegt.

Entwicklerforum Leistungselektronik

Chips, Tipps und Tools für effiziente Leistungselektronikentwicklung

Am 18. Oktober 2022 wird in Würzburg erstmals das Entwicklerforum Leistungselektronik stattfinden. Den Eröffnungsvortrag hält Dr. Martin Schulz, Global Principal Application Engineer bei Littelfuse Europe. Das Entwicklerforum ist eine von insgesamt sechs Themenkonferenzen am 18. und 19. Oktober 2022 mit gemeinsamer Ausstellung rund um die Leistungselektronik. Der fachspezifische Kern betrifft alle Anwendungsfelder von Komponenten, Schaltungsentwurf, Anwendung, Energieerzeugung, Energietransport, Stromversorgung bis hin zur Antriebselektronik, E-Mobility und dem Power Management. Was macht die Referenz-Designs von Würth aktuell so einzigartig? Darüber informiert Andreas Nadler (Field Application Engineer bei Würth Elektronik eiSos) auf dem Entwicklerforum Leistungselektronik am 18.10.2022. Sein Vortrag: Herangehensweise & Entwicklung der aktuell am Markt besten SiC Gate Drive Auxillary Supply für Leistungen oberhalb von 3 W. Was sind die besonderen Herausforderungen in der Entwicklung? Worin liegen jeweils die Vor- & Nachteile der Topologien Flyback, PushPull oder LLC? Lernziel: Stolpersteine im Layout und Bauteilauswahl erkennen, EMV und Effizienz auf bestmögliches Niveau heben. Nutzen Sie den fachlichen Branchen-Austausch untereinander, diskutieren Sie die vorgestellten Best-Practice-Beispiele.

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Der ICC80QSG führt auf der Sekundärseite ein Regelverfahren (SSR) aus, das während des Ladens der Batterie die Stromsteuerung optimiert. Eine höhere Design-Flexibilität ergibt sich aus dem zeitlich genau einstellbaren Mapping für den Wechsel der Valley-Position, abhängig von der jeweils geforderten maximalen Schaltfrequenz im Betrieb. Außerdem bietet er die Möglichkeit, eine maximale Einschaltzeit einzustellen, um die Eingangsleistung und den Strom zu begrenzen und somit auch bei Spannungsunterschreitungen einen sicheren Betrieb zu ermöglichen.

Gegen zu hohe und zu niedrige Versorgungsspannungen (Brown-in und Brown-out) besitzt der IC über eine von außen genau einstellbare Brown-In/Brown-Out-Hysterese. Das schützt den primären MOSFET vor Überhitzung, falls es zu einer Unterspannung am Eingang kommt. Durch zahlreiche Schutzfunktionen können mit dem IC einfache, sichere und robuste AC/DC-Batterieladedesigns für viele Anwendungen realisiert werden, betont Infineon.

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