電源設計
意法新VIPer控制器彈性且耐用 簡化智慧裝置電源設計
意法半導體(ST)新VIPer222控制器可用於高達8W的高壓電源轉換器,具有體積小、低成本等優勢,其功能齊全,可應用於家電、大樓自動化設備、智慧照明,以及智慧電表等應用。
VIPer222整合誤差放大器、電流檢測MOSFET和高壓啟動電路等功能,可用於多種主流轉換器拓撲,其中包括非隔離式或隔離式反激轉換拓撲;一次側穩壓或帶光耦的二次側穩壓隔離反激式拓撲;降壓轉換和降壓-升壓轉換拓撲。
VIPer222是意法半導體高整合度控制器系列中的第一款整合730V耐壓型功率級產品,確保控制器具有出色的可靠性,此外,另整合了短路保護、過熱保護、脈衝省略保護、軟啟動,以及用於提升輕載效能的高載模式管理電路。
為大幅減少外部元件數量並簡化轉換器的設計,新控制器亦整合了其他功能,例如,4.5V-30V的寬範圍工作電壓(VCC),不論需要多大的輸出電壓,都可以輕鬆地解決控制器供電問題。30V直流低啟動電壓可寬壓輸入,並方便控制器在低輸入電壓時啟動。輕載功耗低於40mW,使應用設計更容易達到節能設計的要求。採用頻率震動技術的PWM控制,可以使用較小輸入濾波器。
瑞薩新PMIC簡化汽車環景攝影系統設計
瑞薩電子(Renesas)日前宣布推出高整合型ISL78083電源管理IC(PMIC),可簡化用於多個高解析度攝影鏡頭模組的電源設計,從而縮短開發週期,降低物料成本(BOM)並降低供應鏈風險。這顆車載攝影機PMIC接受電池直接供電(36-42V)或同軸線供電(15-18V)的電源,並支援每個輸出高達750mA的輸出電流。該功率位準為現有高達7百萬像素的影像感測器甚至未來解析度更高的感測器,提供了充足的擴充空間。
瑞薩電子汽車業務部資深總監Niall Lyne表示,創新的ISL78083 PMIC擴展了瑞薩對汽車環景攝影機系統的支援,超越R-Car SoC的影像處理能力,並擴展到高解析度輔助攝影機的設計。使用ISL78083設計的攝影機體積較小,便於安裝在需要提供環景攝影機的車輛裡,而不會對車型風格或空氣動力學產生負面影響。
4通道ISL78083汽車攝影機PMIC有豐富的功能,包括一組主高壓同步降壓穩壓器,兩組輔助低壓同步降壓穩壓器,以及一組低壓差(LDO)穩壓器。內部整合了反饋和補償電路,僅需輸出電感器和電容器即可完成高效率的電源操作。ISL78083大幅降低BOM成本,與競爭解決方案相比,所需的外部元件減少7-10顆。ISL78083還具有四個過壓(OV)和四個欠壓(UV)監測器,三個電源良好指示器和一個重置輸出/故障指示器。另外,還提供OV/UV監測器用的參考電壓。
工業電源設計更安全 隔離式控制器不可少
工業電源設計不斷追求高效率的同時,安全問題同樣不容小覷。工業物聯網時代來臨,工廠講求智慧化,但在降低成本與提升效能的同時,更不能忽略了最重要的工廠環境安全。在工業電源設計中使用隔離式控制器,簡化傳統馳返式(Flyback)架構,同時達到安全隔離的效果。
茂宣企業(亞德諾ADI)應用工程經理陳俞阡表示,工業系統做隔離不外乎幾個原因,其中一個就是安全,系統有時會瞬間產生高壓,為了防止人員碰觸而形成迴路引發安全危險;第二則是有時會有電壓主位轉移(Shift)的發生,因此有些人會使用一些隔離的電源來做電壓/電平轉換器(Level Shift, LS),舉例來說,使用兩個乾電池,可以兩個並聯也可以兩個串連,也就是可以自由配置以得到高壓或負壓;另外,電流的路徑永遠都是有去有回的,從哪裡出發就回到哪裡,所以透過隔離的做法可以確保電流依照設計者希望的方法流動,設計可以因此更乾淨簡潔;最後一個理由則是透過隔離來避免電流的浪湧(Surge)與雷擊的狀況發生。
在工業系統的隔離有許多不同的電源設計,在工業用PLC系統等有電源設計需求的應用中,常見的拓撲以Flyback架構為主,因為Flyback的架構簡單而且成熟。其組成通常在一次側有一顆晶片,以及最重要的執行元件變壓器,要做隔離就少不了變壓器。傳統的Flyback架構設計會遇到幾個問題,就是線路太複雜、零件太多、備料太麻煩等。
為解決上述問題,ADI把所有元件全部整合到單一晶片,做一次側電流0電流的檢測,一次側電流到達到0的時候,才針對晶片內部MOSFET的切換,來達到最終混壓的效果。其好處是在PLC的系統裡面一次側和二次側的電流設定可以變得非常簡單,而不會出現太過複雜的線路,例用低廉的成本達到一樣的效果。
茂宣企業(亞德諾ADI)應用工程經理陳俞阡表示,工業電源設計要安全,做好隔離很重要。