ST마이크로일렉트로닉스(이하 ST)가 초소형의 경제적인 전원공급장치, 어댑터, USB-PD 고속 충전기를 위해 범용 입력 전압으로 최대 65W까지 지원하는 SOIC16 패키지 기반 VIPerGaN65D 플라이백 컨버터를 출시했다.
이 유사공진(Quasi-Resonant) 오프라인 컨버터는 700V GaN 트랜지스터와 최적화한 게이트 드라이버를 비롯해 일반 보호 기능까지 통합해 전력 밀도와 효율성을 향상시키는 와이드 밴드갭 기술을 손쉽게 이용하도록 해준다.
최대 240kHz에서 동작하는 GaN 트랜지스터는 스위칭 손실을 최소화함으로써 소형의 플라이백 트랜스포머 및 수동 부품을 사용하여 컴팩트한 저비용의 회로 기판을 구현한다. VIPerGaN 제품군의 다른 모델들은 5mm x 6mm 크기의 DFN 패키지로 제공되는 반면, VIPerGaN65D는 일반적인 SO16n(협폭) 패키지로 제공된다.
이 컨버터는 제로 전압 스위칭(ZVS, Zero-Voltage Switching) 방식으로 동작하며, GaN 트랜지스터가 드레인 공진 밸리 시에도 항상 턴온 상태를 유지하도록 밸리 동기화 지연을 조정한다. 또한, 동적 블랭킹 시간으로 증가하는 입력 전압에 따라 효율성을 유지하며, 모든 라인 및 부하 조건에서 효율성을 전반적으로 극대화하도록 조정이 가능하다. 이뿐 아니라, 피드포워드 보상 기능을 통해서는 입력 전압 범위에서 입력 피크 전력 변동을 최소화한다.
VIPerGaN65D는 3.5A의 전류 제한 기능을 통해 85~265V에 이르는 범용 입력 전압 범위로 설계할 경우, 컨버터가 최대 65W를 제공할 수 있다. 185~265V의 입력 전압 범위로 설계하면, 최대 85W의 정격 전압을 출력한다. 대기 전력은 30mW 미만으로, 최신 국제 에너지 효율 표준의 요구사항을 충족한다.
VIPerGaN65D는 소형의 저비용 고속 충전기 및 어댑터를 구현할 수 있으며, 세탁기, 식기세척기, 커피머신, TV, 셋톱박스, 디지털 카메라, 휴대용 오디오 플레이어, 무선 면도기 등에 전원을 공급한다. 또한, 데스크톱 PC 및 서버, 빌딩 및 홈 자동화 장비, 에너지 계량기, 가정용 및 건축용 조명, 에어컨 등의 보조 전원에도 사용된다.
VIPerGaN65D는 효율성을 최적화하고 시스템 보호 기능을 활성화하는 데 필요한 정밀 전류 감지 기능을 제공하는 SENSEFET(전류 감지 전력 MOSFET)를 통합하고 있어 부품원가(BOM) 최소화에 도움을 준다. 과전류 보호, 출력 과전압 보호, 입력 전압 피드포워드 보상, 브라운 인·브라운아웃 보호, 입력 과전압 보호, 출력 과부하 보호, 출력 단락 보호 및 열 차단 기능 등도 포함하고 있다. 모든 보호 기능은 자동 재시작 기능을 갖추고 있으며, 이 컨버터는 EMI 억제를 위한 주파수 지터도 구현한다.
EVLVIPGAN65DF 레퍼런스 디자인을 이용하면 VIPerGaN65D 기반 전원공급장치 프로젝트를 가속화할 수 있다. 이 레퍼런스 디자인은 컨버터와 함께 ST의 SRK1001 적응형 컨트롤러로 제어되는 2차측 동기식 정류 기능을 갖춰 93% 이상의 피크 효율과 완벽한 보호 기능을 갖춘 24V, 65W 전원공급장치를 제공한다.
헬로티 서재창 기자 |
