A STMicroelectronics lançou dois conversores VIPerGaN de alta tensão de 100 W, estendendo a tecnologia de economia de energia de banda larga para eletrodomésticos, automação predial e residencial, iluminação inteligente, bem como produtos de consumo, como TVS e carregadores.
Os dois conversores de energia recém-lançados são o VIPerGaN100W com corrente limite de fuga de 3,5A e o VIPerGaN100WB com 4,2A. Este último pode suportar brevemente uma potência de pico de 125W. Essa margem flexível evita que os projetistas projetem circuitos de energia de maneira excessivamente redundante ao desenvolver dispositivos com cargas indutivas, como válvulas solenóides e motores, como máquinas de café, pequenos eletrodomésticos e condicionadores de ar. Ambos os conversores são compatíveis com a tensão de entrada CA globalmente universal de 85 V a 265 V e produzem de forma estável 100 W quando a tensão de entrada está acima de 185 V.
Ambos os conversores são equipados com transistores de potência de nitreto de gálio (GaN) 700V, garantindo a robustez e alta confiabilidade dos conversores. A resistência RDS(on) de 0,27mΩ do transistor de potência ajuda o conversor a obter excelente desempenho térmico. Dentro do pacote QFN de 5 mm × 6 mm, um conversor flyback e um driver de porta GaN também estão integrados, eliminando a necessidade dos projetistas ajustarem a resistência e a indutância da porta para o complicado trabalho de depuração de otimização de desempenho de comutação.
Por outro lado, a característica de alta frequência de comutação dos transistores de potência GaN permite que os projetistas de circuitos obtenham excelente eficiência energética e densidade de potência usando componentes passivos de pequeno porte. Para demonstrar essa vantagem, a STMicroelectronics lançou o carregador USB Type-C PD 3.0 de 100 W com design de referência EVLVIPGAN100WP baseado no design VIPerGaN100W. Esta solução suporta cinco configurações de saída de energia que variam de 5 V/3,0 A a 20 V/5,0 A. Adota uma arquitetura de regulação lateral secundária e feedback de optoacoplador, com eficiência de pico superior a 92% e densidade de potência de 24W/in³.
Tanto VIPerGaN100W quanto VIPerGaN100WB são equipados com conversores flyback de comutação de tensão zero quase ressonantes. Eles adotam mecanismos flexíveis de gerenciamento de energia, como retorno de frequência de carga leve e período de salto de vale de carga média, mantendo alta eficiência energética em toda a faixa de carga, limitando a frequência de comutação. No modo de período de salto de calha, a tecnologia de travamento de calha autodesenvolvida da stmicroelectronics pode pular de forma estável o número de calhas, evitar flutuações de banda de frequência de áudio e garantir operação silenciosa sob condições de carga total. O modo burst sem carga pode reduzir o consumo de energia em espera para menos de 30mW.
Além disso, o feedforward de tensão de linha pode controlar com precisão a energia elétrica transmitida em cada ciclo de comutação, mantendo uma potência de saída estável quando a tensão de entrada flutua. Enquanto isso, o tempo de supressão dinâmica limita a variação da frequência de comutação para minimizar ao máximo as perdas de comutação. Ambos os conversores são integrados com funções abrangentes de proteção de segurança elétrica, cobrindo proteção contra sobretensão de entrada e saída, desligamento por superaquecimento, proteção de inicialização por subtensão e proteção de desligamento por subtensão.
