Power Integrations ha anunciado la familia HiperPFS™-5 de CIs de corrección del factor de potencia (PFC) con un conmutador de nitruro de galio PowiGaN™ integrado de 750 V. Con una eficiencia de hasta el 98,3 por ciento, los nuevos CIs ofrecen hasta 240 W sin disipador de calor y pueden alcanzar un factor de potencia superior a 0,98.

Los circuitos integrados HiperPFS-5 son ideales para adaptadores USB PD de alta potencia, televisores, videoconsolas, ordenadores todo en uno y electrodomésticos.

Edward Ong, director senior de marketing de productos de Power Integrations, comenta: "Con los fabricantes de equipos originales y los proveedores de servicios post-venta, el factor de potencia de HiperPFS-5 es muy alto: "Con los fabricantes de equipos originales y los proveedores del mercado secundario compitiendo por crear los cargadores USB PD más rápidos, pequeños y versátiles para dispositivos móviles, los circuitos integrados HiperPFS-5 ofrecen a los ingenieros una ventaja fundamental. Hemos combinado nuestro conmutador PowiGaN patentado con una topología PFC de modo discontinuo cuasi resonante y de frecuencia variable. Combinando los CIs HiperPFS-5 con nuestro nuevo chipset HiperLCS™2 o con nuestros CIs flyback de pinza activa InnoSwitch™4-CZ, los diseñadores pueden superar fácilmente incluso las normativas de eficiencia más agresivas, al tiempo que reducen la lista de materiales a la mitad y consiguen factores de forma extremadamente atractivos para cargadores ultrarrápidos."

Los condensadores e inductores utilizados en las fuentes de alimentación generan un cambio de fase entre la corriente y la tensión, lo que provoca pérdidas en las líneas de alimentación y puede llegar a perturbar otros equipos conectados a la red eléctrica. Muchos países exigen que las fuentes de alimentación de más de 75 W se ajusten a este efecto con la llamada corrección del factor de potencia, o PFC. Aunque hay muchas soluciones PFC disponibles, los CIs HiperPFS-5 con tecnología PowiGaN y un esquema de control cuasi-resonante (QR) representan la cúspide del arte y la ciencia de la mejora de la calidad de la energía fuera de línea.

La innovadora técnica de control del modo de conducción discontinua (DCM) de HiperPFS-5 ajusta la frecuencia de conmutación en función de la carga de salida, la tensión de la línea de entrada y el ciclo de la línea de entrada. El control QR DCM garantiza bajas pérdidas de conmutación y permite el uso de un diodo de refuerzo de bajo coste. El motor de frecuencia variable permite reducir el tamaño del inductor de refuerzo en más de un 50% en comparación con los circuitos PFC de refuerzo en modo de conducción crítica (CRM) convencionales. Las bajas pérdidas de conmutación y conducción -que se ven reforzadas por el conmutador PowiGaN-, junto con la detección de corriente sin pérdidas, hacen que los CIs HiperPFS-5 ofrezcan una alta eficiencia en todo el rango de carga, con una eficiencia que alcanza el 98,3%. Los CIs HiperPFS-5 proporcionan un FP superior a 0,98 a plena carga. Con cargas ligeras, una innovadora función de mejora del factor de potencia (PFE) compensa la capacitancia del filtro de entrada, manteniendo un elevado FP de 0,96 incluso con un 20% de carga. El consumo de energía en vacío es de sólo 38 mW.
El robusto conmutador PowiGaN de 750 V ofrece otras ventajas. En muchos lugares del mundo, la red eléctrica puede ser muy inestable, lo que a menudo provoca fallos de sobretensión en los componentes de la fuente de alimentación. Los CIs HiperPFS-5 mantienen un alto factor de potencia de hasta 305 VAC y pueden funcionar de forma continua hasta 460 VAC durante las oleadas de la línea. Además, los CI HiperPFS-5 incorporan la función de descarga automática del condensador X (CAPZero™) de Power Integrations, incluyendo los pines redundantes necesarios para cumplir con las normativas de seguridad, y el autoarranque de alto voltaje, todo ello en un encapsulado de potencia InSOP™-T28F de bajo perfil. Las pastillas de refrigeración expuestas en el encapsulado se encuentran en el potencial de la fuente, proporcionando una refrigeración eficaz y simplificando la solución EMI. La detección digital de picos de tensión en la línea garantiza un rendimiento sólido, incluso en presencia de una entrada distorsionada procedente de fuentes de alimentación ininterrumpida o generadores.

Disponibilidad y recursos
El diseño de referencia DER-672 puede descargarse para los diseñadores que deseen evaluar los circuitos integrados del controlador PFC cuasi-resonante HiperPFS-5. Los dispositivos tienen un precio de 2,34 dólares en cantidades de 10.000 unidades. 

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