USB-PD 호환, 94.5% 전력 효율 가져

온세미컨덕터가 USB PD(Power Delivery) 또는 퀄컴 퀵차지(Qualcomm Quick Charge) 규격과 호환이 필요한 노트북, 태블릿 및 기타 휴대용 기기에 사용되는 세계적인 수준의 고밀도 전원 어댑터용 솔루션을 새롭게 공개했다.

다수의 특허 출원을 진행 중인 이 솔루션은 액티브 클램프 플라이백(ACE, active clamp flyback) 컨트롤러 NCP1568와 이에 상응하는 고속 하프 브리지 드라이버 NCP51530으로 구성된다. 65W USB-PD 호환 어댑터는 최대 94.5%에 이르는 전력 효율과 30W/in3의 전력 밀도를 제공한다.

NCP1568은 고도의 전력 밀도 및 효율을 요구하는 고주파 애플리케이션(최대 1 MHz)용 제로 전압 스위칭(ZVS)이 포함된 ACF 토폴로지를 구현하는, 고도로 통합된 AC-DC 펄스폭 변조(PWM) 컨트롤러이다. 또한 NCP1658 컨트롤러는 검증된 초접합(Super Junction) FET 또는 고성능 질화 갈륨(GaN) FET를 사용해 ACF 토폴로지를 구현할 수 있다.

고전압 스타트업이 포함된 NCP1568 기반 솔루션은 외부 부품을 거의 필요로 하지 않아 대기 전력 소모를 절감할 수 있다. 또한, 고주파수 작동으로 수동 부품 크기를 줄여 전력 밀도를 획기적으로 향상시킨다. 불연속 전도 모드(DCM)로 원활하게 전환할 수 있는 능력을 갖춰 경부하(light load) 조건에서 효율이 향상되며, 이로 인해 대기 전력 수준이 30 밀리와트(mW) 미만으로 절감된다. 전원 공급장치 설계자는 이를 활용해 전 세계 전력 효율 규제 표준을 통과할 수 있다. 어댑티브 ZVS 주파수 변조는 USB-PD와 퀵 차지 구현을 최적화 하는 가변 출력 전압을 제공한다.

소형 TSSOP-16 패키지로 제공되는 NCP1568은 다양한 보호 기능을 포함한다. ‘조용하게 스킵(quiet skip)’ 하는 기능으로 실내 전원 어댑터 애플리케이션에 필요한 필수 요건인 작동 중 가청 소음 제거가 가능하다.

NCP51530A/B는 고성능 전원 애플리케이션에서 N채널 전력 MOSFET 두 개를 직접 구동하는 700V 고주파 하이 사이드 및 로우 사이드 드라이버이다. 빠른 동적 응답을 특이점으로 들 수 있다. 30나노초 전파 지연은 고주파 동작에 이상적이며, 5나노초 전파 지연 매칭은 시장 선도적 효율 성능을 보장한다.

이 장치는 최대 50V/ns에 이르는 높은 dv/dt 내성을 갖춘 매우 견고한 솔루션 및 음의 과도 내성을 제공한다. SOIC-8 또는 DFN-10 패키지로 만나볼 수 있으며, DFN-10 패키지는 향상된 연면 거리 및 노출 패드를 제공한다. AEC-Q100 인증 버전은 자동차 애플리케이션용 SO-8 패키지로 만나볼 수 있다.

라이언 잔(Ryan Zahn) 온세미컨덕터 AC-DC 비즈니스 그룹 마케팅 및 애플리케이션 담당은 “이번에 새롭게 공개한 솔루션은 최신 전원 어댑터 및 배터리 충전기 설계에서 이뤄낸 상당한 도약이다. NCP1568 ACF 컨트롤러의 고급 기능과 유연한 작동은 초접합 FET를 사용하는 동시에 뛰어난 효율을 제공하며, 외부 부품을 거의 필요로 하지 않기 때문에 USB-PD에 고밀도 설계를 구현할 수 있다. NCP51530 드라이버는 자동차 애플리케이션용 AEC Q-100 인증 옵션이 포함된 고속의 고성능 전력 솔루션”이라고 말했다.