Adaptateurs et chargeurs USB-C

D'une densité de puissance ultra-élevée et d'un rendement ultime à un rapport prix/performances exceptionnel

Pour répondre à la demande toujours croissante d'alimentations plus efficaces et plus petites, Infineon propose une large gamme de produits répondant à différentes exigences.

  • Contrôleurs
  • Commutateurs haute tension (GaN)
  • Commutateurs haute tension (Si)
  • Commutateurs de redressement et de charge
  • Pourquoi Infineon

Contrôleurs côté primaire

Contrôleur indirect hybride numérique - XDPS2201

Le dispositif XDPS2201 est un contrôleur numérique basé sur une topologie indirecte asymétrique en demi-pont. Il associe la simplicité d'un dispositif indirect traditionnel avec les performances d'un convertisseur auto-oscillant. Une telle association permet une commutation douce naturelle afin de réduire les pertes de commutation, ce qui permet des conceptions à fréquence de commutation élevée.

Fonctionnalités clés

  • Prise en charge d'une large plage de tension d'entrée de ligne CA
  • Faibles pertes de commutation avec commutation de courant et de tension nulle sur toutes les conditions d'entrée et de charge de ligne CA
  • Haut rendement avec fonctionnement multimode (mode rafale actif, DCM, ZV-RVS et CRM)
  • Haut-parleur intégré
  • Conception sans amortisseur
  • Enroulement de transformateur auxiliaire unique et sortie de condensateur auto-oscillant pour prendre en charge une large plage de tension de sortie

Vos avantages

  • Rendement élevé de > 93 % et basse consommation en mode veille pour répondre aux normes réglementaires internationales de rendement
  • Densité de puissance ultra-élevée
  • Réduction de la nomenclature et de ses coûts avec un contrôleur hautement intégré
  • Conception simplifiée du transformateur pour prendre en charge une large plage de tension de sortie
  • Facilité de conception configurable avec des outils GUI

Guide de conception : XDPS2201
Vidéo : XDPS2201 pour la conception de chargeur
Vidéo : Solutions de charge rapide USB-C

Conception de démonstration USB PD/PPS ultrahaute densité 65 W avec XDPS2201

Le dispositif DEMO_XDPS2201_65W1 constitue une carte de démonstration de chargeur PPS USB PD Type-C de 65 W qui utilise le XDPS2201 d'Infineon avec deux MOSFET à superjonction CoolMOS™ dans une configuration en demi-pont. Il présente une densité de puissance élevée et un rendement élevé avec une sortie fixe et PPS dans un facteur de forme ultracompact prenant en charge jusqu'à 65 W.

Résumé des fonctionnalités

  • Conception PCBA haute densité de puissance de 1,89 W/cm3
  • Rendement de crête de 93,8 %
  • Large tension d'entrée 90 ~ 264 VCA
  • Sortie fixe : 5 V/3 A, 9 V/3 A, 12 V/3 A, 15 V/3 A, 20 V/3,25 A
  • Sortie PPS : 5~20 V/3 A

Avantages

  • Facilité de personnalisation avec une conception compacte
  • Réduction de la nomenclature et de ses coûts
  • Haut rendement et basse consommation en veille pour répondre aux exigences réglementaires internationales

Note d'application : DEMO_XDPS2201_65W1
Vidéo : XDPS2201 pour la conception de chargeur
Vidéo : Solutions de charge rapide USB-C

Contrôleur de démarrage primaire – EZ-PD™ PAG1P

Le dispositif EZ-PD™ PAG1P est un contrôleur de démarrage principal conçu pour fonctionner avec le dispositif EZ-PD™ PAG1S dans une topologie de convertisseur indirect CA/CC à commande secondaire, où la régulation de tension et de courant est effectuée par l'EZ-PD™ PAG1S, et l'EZ-PD™ PAG1P fournit la fonction de démarrage, entraîne le FET primaire et répond à la condition de défaut. Il prend également en charge le mode de décharge X-cap pour un meilleur rendement.

Fonctionnalités

  • Fonctionnement sur l'entrée principale CA universelle de 85 VCA à 265 VCA
  • Synchronisation au PWM côté secondaire à l'aide d'un transformateur de front d'impulsion
  • Circuit d'attaque de grille bas potentiel intégré pour entraîner le FET côté primaire
  • Démarrage haute tension et régulateur shunt intégrés
  • Prise en charge du mode de décharge X-cap pour un meilleur rendement
  • Protections intégrées : surtension (OVP) secondaire, surintensité (OCP) et sous-tension (UV) de ligne
  • Minuterie de redémarrage automatique fixe pour le recouvrement des pannes
  • Démarrage progressif programmable configurable avec un condensateur externe

Formation en ligne : Présentation de la solution d'adaptateur d'alimentation USB-C hautement intégrée EZ-PD™ PAG1

Contrôleur PD – EZ-PD™ CCG3PA

Le dispositif EZ-PD™ CCG3PA est un contrôleur de port USB Type-C hautement intégré qui permet de personnaliser la fonctionnalité du protocole via un logiciel, et offre une flexibilité maximale grâce à une mémoire Flash de 64 Ko. De plus, il est livré avec un circuit d'attaque de grille PFET intégré.

Fonctionnalités

  • Prise en charge d'un port USB Type-C et d'un port Type-A
  • Prise en charge d'USB Power Delivery 3.0 PPS
  • Prise en charge des protocoles hérités, y compris Qualcomm QC4.0, Apple chargeant 2,4 A, AFC, BC 1.2 sans frais de nomenclature supplémentaires
  • Contrôleur USB-C programmable offrant la flexibilité d'implémenter des fonctionnalités personnalisées et de mettre à niveau le micrologiciel sur le terrain
  • Régulation de tension intégrée et amplificateur de détection du courant
  • Intégration d'un régulateur tolérant 30 V
  • Protection sur puce OVP, OCP, UVP, SCP et courts-circuits VBUS vers CC
  • Intégration d'un circuit d'attaque de grille PFET à VBUS
  • Intégration DES au niveau du système sur VBUS, CC et DP/DM
  • Boîtiers : QFN à 24 broches et SOIC à 16 broches
  • Prise en charge d'une plage de températures industrielles étendue (-40°C à +105°C)

Note d'application : Directives de conception matérielle pour l'EZ-PD™ CCG3PA dans les applications d'adaptateur d'alimentation

Contrôleur PD – EZ-PD™ CCG3PA-NFET

Le dispositif EZ-PD™ CCG3PA-NFET est un contrôleur de port USB Type-C hautement intégré qui permet de personnaliser la fonctionnalité du protocole via un logiciel, et offre une flexibilité maximale grâce à une mémoire Flash de 64 Ko. De plus, il est livré avec un circuit d'attaque de grille NFET intégré.

Fonctionnalités

  • Prise en charge d'un port USB Type-C
  • Prise en charge USB Power Delivery 3.0 PPS
  • Prise en charge des protocoles hérités, y compris Qualcomm QC4.0, Apple chargeant 2,4 A, AFC, BC 1.2 sans frais de nomenclature supplémentaires
  • Boucle CC-CV indépendante
  • Intégration d'un circuit d'attaque de grille NFET VBUS
  • Contrôleur USB-C programmable offrant la flexibilité d'implémenter des fonctionnalités personnalisées et de mettre à niveau le micrologiciel sur le terrain
  • Protection sur puce OVP, OCP, UVP, SCP, et contre les courts-circuits VBUS vers CC
  • Disponibilité en QFN 24 broches

Contrôleurs côté secondaire

Contrôleur PD + SR – EZ-PD™ PAG1S

Le dispositif EZ-PD™ PAG1S est un contrôleur monopuce côté secondaire qui intègre le circuit d'attaque de redressement synchrone, le contrôleur PD et une large gamme de circuits de protection. Le contrôleur est conçu pour prendre en charge une architecture indirecte à commande primaire traditionnelle, ainsi qu'une architecture indirecte à commande secondaire plus efficace avec un simple contrôleur de démarrage primaire.

Fonctionnalités

  • Fonctionnement avec les conceptions indirectes contrôlées côté primaire et côté secondaire
  • Intégration de la régulation côté secondaire, redressement synchrone (SR) et contrôleur de port de charge
  • Prise en charge du mode de conduction quasi-résonnant (QR) ou critique (CrCM), commutation de vallée, mode de conduction discontinue (DCM) et mode rafale pour les opérations à faible charge
  • Plage de fréquence de commutation de 20 kHz à 150 kHz
  • Rendement supérieur sur les niveaux de ligne et de charge avec un contrôle de boucle CC/CV indépendant
  • Prise en charge d'USB PD 3.0 avec PPS (certification USB-IF, TID : 1475), QC4+
  • Prise en charge des protocoles de charge hérités : charge BC v1.2, AFC et Apple
  • Intégration d'un amplificateur de détection de courant bas potentiel et de circuits d'attaque de grille NFET VBUS
  • Disponibilité en boîtier VQFN-24 (4x4)

Formation en ligne : Présentation de la solution d'adaptateur d'alimentation USB-C hautement intégrée EZ-PD™ PAG1

Contrôleurs multiports

Contrôleur PD + DCDC - EZ-PD™ CCG7DC

Le dispositif EZ-PD™ CCG7DC constitue une solution d'alimentation USB Type-C à deux ports hautement intégrée intégrant des contrôleurs abaisseurs-élévateurs, parfaits pour les chargeurs/adaptateurs CA/CC multiports et les adaptateurs pour allume-cigare.

Fonctionnalités

  • 2 contrôleurs USB-C PD + 2 contrôleurs CC/CC dans une seule puce
  • Contrôleur CC/CC
    • Fréquence de commutation configurable de 150 kHz/600 kHz
    • Plage de tension d'entrée de 4-24 V (tolérance de 40 V)
    • Fréquence à spectre étalé programmable
  • Arm® Cortex®-M0 avec Flash
  • Circuits d'attaque de grille NFET VBUS intégrés, circuits d'attaque de grille NFET abaisseur-élévateur, FET VCONN et amplificateur de détection de courant haut potentiel (HSCSA)
  • Caractéristiques de protection : OVP, UVP, SCP, OCP, OTP et VBUS-CC
  • Prise en charge du dernier USB-C PD v3.0 avec PPS, QC4+, QC4.0, Samsung AFC, Apple 2,4 A, BCv1.2
  • Fonctionnalités avancées :
    • Partage de charge dynamique
    • Mise à niveau de micrologiciel de terrain signé
    • Tension d'entrée de mode abaisseur optimisée

Présentation du produit : Contrôleur USB-C PD + CC/CC à deux ports EZ-PD™ CCG7DC

Commutateurs haute tension (GaN)

HEMT CoolGaN™ GIT 600 V

Le HEMT CoolGaN™ GIT d'Infineon constitue une technologie de transistor GaN (nitrure de gallium) très efficace pour la conversion de puissance sur une plage de tension jusqu'à 600 V. Forte d'une vaste expérience sur le marché des semi-conducteurs, la technologie GaN d'Infineon a amené le concept e-mode à maturité avec une production de bout en bout en volumes élevés. La qualité pionnière garantit les normes les plus strictes et offre la solution la plus fiable et la plus performante parmi tous les HEMT GaN du marché.

Dans les chargeurs et les adaptateurs, les transistors HEMT GaN permettent des performances de commutation supérieures et très efficaces, et aident grandement à réaliser des conceptions à haute densité de puissance.

Fonctionnalités clés et avantages techniques

  • Commutation haute vitesse
  • Résistance dynamique exceptionnelle à l'état passant
  • Faible charge de grille permettant la mise sous tension avec un faible courant
  • Très faible valeur RDS(ON) et grand potentiel de réduction des coûts
  • Meilleur rendement dans les circuits résonnants
  • Nouvelles topologies et modulation de courant
  • Commutation rapide et (presque) sans pertes

Livre blanc : Une solution entièrement GaN pour les chargeurs et adaptateurs à haute densité de puissance

Étages de puissance intégrés CoolGaN™ (IPS) 600 V

La technologie GaN intégrant des circuits d'attaque profite aux systèmes qui cherchent à utiliser une fréquence de commutation plus rapide et une densité de puissance plus élevée. Pour les ingénieurs, IPS CoolGaN™ signifie des systèmes plus économes en énergie en raison du transfert d'énergie supérieur par rapport aux substrats de silicium typiques, une flexibilité de conception accrue avec une meilleure utilisation de l'espace carte, et une mise sur le marché plus rapide car le circuit intégré de puissance/GaN unique offre une mise en œuvre simplifiée.

Fonctionnalités clés et avantages techniques

  • Bloc de construction d'entrée numérique et de sortie d'alimentation
  • Comportement de commutation configurable par l'application
  • Synchronisation très précise et stable
  • Boîtier QFN-28 de 8 mm x 8 mm thermiquement amélioré
  • Facilité d'entraînement avec 2 entrées PWM numériques
  • Configurabilité du chemin de grille avec boucle à faible inductance sur le circuit imprimé
  • Possibilité de réglage de court temps de récupération afin de maximiser le rendement du système
  • Petit boîtier pour des conceptions de système compactes

Livre blanc : CoolGaN™ IPS dans les chargeurs et adaptateurs à haute densité de puissance

Commutateurs haute tension (Si)

Le choix du MOSFET haute tension approprié est également la clé d'une conception à haut rendement. La série de MOSFET à superjonction CoolMOS™ PFD7 / P7 / C7 d'Infineon offre une compétitivité des coûts avec une technologie améliorée réduisant les pertes de commutation et de conduction. En outre, une diode Zener grille-source intégrée est proposée pour une protection DES améliorée et une meilleure fiabilité du système pendant le fonctionnement. Pour plus de conseils sur la façon de choisir le bon commutateur d'alimentation, téléchargez le livre blanc.

Livre blanc : Recommandations et solutions pour les chargeurs USB-C PD

CoolMOS™ PFD7 600 V

Le dernier dispositif CoolMOS™ PFD7 600 V établit une nouvelle référence dans les technologies de superjonction (SJ) 600 V adaptées aux conceptions à ultrahaute densité de puissance telles que les chargeurs et les adaptateurs. Cette gamme de produits offre jusqu'à 1,17 % d'augmentation du rendement par rapport aux technologies CoolMOS™ P7, ce qui entraîne une augmentation de la densité de puissance de 1,8 W. Cette amélioration exceptionnelle est obtenue par de plus faibles pertes par conduction et de charge/décharge, ainsi que par des pertes de désactivation et d'attaque de grille réduites, ce qui est rendu possibles en poussant la technologie de pointe CoolMOS™ vers de nouvelles limites.

Note d'application : CoolMOS™ PFD7 600 V - MOSFET SJ pour les adaptateurs à haute densité de puissance et les commandes de moteur
Modèle de simulation : MOSFET CoolMOS™ PFD7 600 V Spice

CoolMOS™ P7 600 V

La gamme de MOSFET SJ CoolMOS™ P7 600 V constitue la technologie CoolMOS™ la plus équilibrée d'Infineon en termes de facilité d'utilisation et d'excellent rendement, disponible en différentes classes de RDS(ON) et différents boîtiers. Par rapport à ses prédécesseurs, elle offre un rendement maximal et une densité de puissance améliorée en raison de la charge de grille (QG) et des pertes de commutation (niveaux EOSS) considérablement réduites, ainsi que d'une résistance à l'état passant optimisée (RDS (ON)).

Note d'application : CoolMOS™ P7 600 V - La technologie MOSFET haute tension la mieux équilibrée d'Infineon

CoolMOS™ P7 700 V

Le dispositif CoolMOS™ P7 700 V offre une solution à prix compétitif pour les applications grand public telles que les chargeurs et les adaptateurs sur une plage de puissance de 10 W à 75 W. En d'autres termes, ce produit s'adresse au marché des alimentations à découpage basse consommation où il s'attaque aux obstacles courants grâce à d'excellentes performances et à une facilité d'utilisation. Les convertisseurs de puissance nommés sont généralement basés sur des topologies indirectes. C'est pourquoi le CoolMOS™ P7 700 V n'est plus un MOSFET polyvalent, c'est désormais une technologie sur mesure optimisée pour les topologies indirectes.

En boîtier SOT-223

Le CoolMOS ™ P7 700 V est disponible en boîtier SOT-223 économique, ce qui est un remplacement parfait car il s'adapte aux propriétés DPAK courantes (c'est-à-dire une empreinte réduite tout en étant compatible DPAK broche à broche) et réduit la nomenclature (BoM) générale. Les facteurs de forme améliorés permettent des économies d'espace sans inconvénient significatif dans les éléments thermiques. Le CoolMOS™ P7 en SOT-223 est la contribution d'Infineon à la conception de produits compétitifs qui répondent à la demande croissante de conceptions d'alimentations à découpage compactes, légères, minces, et basse consommation.

Note d'application : CoolMOSTM P7 700 V - Premier MOSFET CoolMOS™ 700 V développé sur 300 mm pour les applications basse consommation
Présentation du produit : CoolMOS™ P7 en boîtier SOT-223

CoolMOS™ C7 650 V

Les séries de MOSFET à superjonction CoolMOS™ C7 650 V sont conçues pour atteindre des performances de rendement record. Elles offrent des avantages de rendement substantiels sur toute la plage de charge dans les applications à commutation dure par rapport aux séries précédentes et à la concurrence. Ceci est réalisé en minimisant les pertes de commutation via des niveaux ultra-faibles de pertes de commutation (EOSS) (réduction d'environ 50 % par rapport au CoolMOS™ CP), une charge de grille réduite (QG) et un équilibre minutieux d'autres paramètres clés du produit. Les faibles EOSS et QG permettent également un fonctionnement à une fréquence de commutation plus élevée et une réduction de taille connexe des éléments magnétiques du circuit.

Note d'application : CoolMOS™ C7 – Description de la technologie et guide de conception

MOSFET de puissance OptiMOS™

OptiMOS™ PD – Redressement synchrone et commutateurs de charge (25 V – 150 V)

MOSFET basse tension sur mesure en petits boîtiers

Fonctionnalités clés et avantages techniques

  • Boîtiers Super-SO8 et PQFN 3.3x3.3
  • Disponibilité de niveau logique
  • Faible résistance RDS(ON)
  • Faible charge de grille, de sortie et de recouvrement inverse
  • Comportement thermique supérieur
  • Excellent rapport performances/prix
  • Haut rendement et haute densité de puissance

Présentation du produit :OptiMOS™ PD – La meilleure solution pour les conceptions USB PD et de charge rapide

OptiMOS™ 6 – Commutateurs de redressement synchrone (40 V)

Associant le meilleur RDS(ON) de sa catégorie avec des performances de commutation supérieures

Fonctionnalités clés et avantages techniques

  • Boîtier PQFN de 3,3 mm x 3,3 mm
  • Optimisé pour le redressement synchrone
  • RDS(ON) très faible
  • Excellente résistance thermique
  • Densité de puissance accrue
  • Plus grand rendement du système
  • Réduction des coûts du système

Note d'application : Sélection de dispositifs OptiMOS™ pour le redressement synchrone

OptiMOS™ 5 – Commutateurs de charge (25 V – 30 V)

Augmenter les performances du système avec la meilleure technologie de sa catégorie

Fonctionnalités clés et avantages techniques

  • Meilleure solution de sa catégorie pour le rendement dans un format compact
  • RDS(ON) le plus faible de l'industrie dans le plus petit boîtier PQFN 2 mm x 2 mm
  • Performances électriques exceptionnelles
  • Performances et densité de puissance les plus élevées
  • Réduction des coûts du système
  • Gain de place important
  • Facilité de conception avec petite empreinte

Présentation du produit : Extension de la gamme de MOSFET de puissance 25 V et 30 V hautes performances OptiMOS™ 5 en PQFN 2 mm x 2 mm

Pourquoi Infineon

Facilité d'utilisation et réduction de la complexité

  • Conceptions de référence prêtes à l'emploi
    Une gamme de conceptions de référence raccourcissant les délais de mise sur le marché pour différentes plages de puissance et niveaux de facteur de forme réduit les efforts de conception et les coûts.
  • Réduction de la complexité
    Une offre complète de contrôleurs de puissance et de protocole, de commutateurs haute et basse tension et de diodes TVS permet aux clients de se procurer tous les composants auprès d'un seul fournisseur.

Conceptions haut rendement

  • Conceptions haut rendement et densité de puissance
    Les solutions d'Infineon basées sur le QR contrôlé côté secondaire, le contrôle de commutation de tension nulle (ZVS) et le contrôle indirect hybride permettent des conceptions à facteur de forme plus petit avec d'excellents niveaux de rendement.
  • Commutateurs haut rendement
    Commutateurs de puissance à faible RDS(ON) et faibles capacités parasites contribuent à améliorer le rendement du système
  • Boîtier hautement performant
    Les boîtiers ThinPAK et PQFN à source Kelvin minimisent les pertes de puissance, réduisent l'espace carte et améliorent les capacités de dissipation thermique.

Différenciation

  • Contrôleurs d'alimentation USB-C programmables
    Les contrôleurs d'alimentation USB-C d'Infineon intègrent un circuit d'attaque de grille PFET ou NFET pour VBUS et sont compatibles avec la dernière norme d'alimentation USB-C. Programmabilité complète comme condition préalable pour une flexibilité maximale et un délai de mise sur le marché le plus court, tout en prenant en charge les ajouts de protocoles personnalisés, les protocoles hérités et les mises à jour de protocoles.
  • Configurabilité et évolutivité
    Les contrôleurs de puissance XDP™ et EZ-PD™ PAG1 d'Infineon offrent la possibilité de résoudre un problème existant ou de mettre à niveau le micrologiciel via Flash ou OTP pendant le développement, ce qui réduit les délais de mise sur le marché

Chaîne d'approvisionnement sécurisée

  • Capacité et sécurité d'approvisionnement
    Infineon possède la plus grande installation interne de semi-conducteurs de puissance avec une production de plaquettes de 30 cm pour les composants discrets afin d'assurer une sécurité d'approvisionnement maximale.
  • Flexibilité
    Infineon propose des programmes de chaîne d'approvisionnement dédiés pour sécuriser la capacité et permettre une flexibilité face aux fluctuations de la demande.