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MEHR EFFIZIENZ FÜR AC-NETZTEILE-DESIGNS!

19.04.2010  MPS

MP6901/2 von MONOLITHIC POWER SYSTEMS (MPS) als Ersatz für die sekundärseitige Diode

Dem möglichst sparsamen Umgang mit Energie kommt eine immer größere Bedeutung zu und das in allen Lebensbereichen. Dadurch wird der Druck auf die Entwickler immer höher, ihre Stromversorgungen effizienter zu gestalten und die letzten Prozente an Wirkungsgrad aus den Schaltungen heraus zu holen.

Hohe Wirkungsgrade werden nicht nur durch die immer fordernder gestalteten gesetzlichen Bestimmungen notwendig, oft zwingen auch die thermischen Rahmenbedingungen und der zur Verfügung stehende Platz auf der Leiterkarte zur Optimierung.

Üblicherweise verwendet man in Netzteilen Dioden zur Gleichrichtung der Sekundärspannungen. Je nach Höhe der Spannung kommen Schottkys oder extrem schnelle Dioden zum Einsatz, die sowohl Schalt-, als auch Durchlassverluste erzeugen. Diese verschlechtern mit zunehmendem Ausgangsstrom den Wirkungsgrad des gesamten Netzteils beträchtlich.

Durch eine Schaltung mit der MP690x-Famile unseres Lieferanten MPS können diese Shottkys ersetzt und damit die Verluste deutlich minimiert werden. Der Effizienzgewinn der Gesamtschaltung kann dadurch im Bereich von 7% oder höher liegen.

Im Bild 1 ist eine Möglichkeit zur Reduzierung dieser Verluste dargestellt, in dem die Diode durch einen effizienteren Schalter ersetzt wird. Konkrete Lösungen sind in den Bildern 2 und 3 dargestellt. Die Flussspannung über dem MOSFET beträgt dann nur noch 70mV.

Der MP6902 hat den zusätzlichen Vorteil, dass er geringe Lasten erkennt und seinen Eigenverbrauch auf unter 0,3mA senkt.

Am MOSFET dürfen Sperrspannungen bis zu 180V anliegen, die maximale Taktfrequenz liegt bei 400kHz. Die Chipfamilie MP690x steuert sowohl Standard, als auch Logic Level FETs mit extrem geringer Verzögerung (ton 50ns, toff 20ns) an.

Durch diese geringeren Verluste am Sekundärgleichrichter ist oft sogar ein Kühlkörper überflüssig. Das reduziert nicht nur die Kosten, sondern hat auch einen positiven Effekt bezüglich der EMV. Bei der sonst häufig angewandten Montage auf einen Kühlkörper zusammen mit den primärseitigen Halbleitern findet man meist störende, kapazitive Kopplungen.

Falls auch Sie mit thermischen Problemen, extremen Effizienzforderungen bzw. Platzproblemen konfrontiert sind, die vorgestellte Synchronwandlung könnte die Lösung für Sie sein.

Nähere Informationen zu diesem Produkt und Beratung zur kompletten Lösung erhalten Sie selbstverständlich bei uns!

A14

Imp_1_2010_A14_MPS_Mehr Effizienz_MP690x application_Bild3.jpg
Bild 1
Imp_1_2010_A14_MPS_Mehr Effizienz_MP6902 High-side application_Bild3.jpg
Bild 3: High-Side

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