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Leistungselektronik + AktorenBild 5: Leistungsfaktorkorrektur bei 347-W-Universal-Schaltnetzteil.Bilder: Power IntegrationsBild 6: Waschmaschine mit null Watt Verlustleistung im Stand-by-Betrieb(vereinfachtes Blockschaltbild).MOSFETs mit internem Gate-Treiber und Schutzschaltung. DieAnsteuerschaltung sorgt in Abhängigkeit der Spannung am V CC-Pin für die Gate-Steuerung der MOSFETs. In der typischen Anwendungsind die MOSFETs in Reihe geschaltet, wobei die Widerstandspfadevom DC-Hochspannungsversorgungsbus zu 0 V oderzum Controller führen. SEN Zero weist bei Raumtemperatur einentypischen Durchlasswiderstand von 500 Ω auf. Dieser Wert entsprichtnur einem Bruchteil der sonst in solchen typischen Anwendungeneingesetzten hochohmigen Widerstände.Wenn das System in den Stand-by-Zustand geht, fällt V CCab unddie Ansteuerung der MOSFETs unterbleibt. Die MOSFETs schaltendann auf hohe Impedanz und isolieren die Widerstandspfadevom DC-Hochspannungsversorgungsbus. Die Leistungsverlustewerden dadurch auf weit unter 500 µW pro Kanal reduziert.In Bild 5 wird die Verwendung des SEN Zero in einer Leistungsanwendunggezeigt. Die Schaltung stellt einen Aufwärtswandler/Hochsetzsteller in einer Leistungsfaktorkorrekturschaltung fürNetzteile mit bis zu 1 kW dar, der mit dem Hiper PFS von PI arbeitet,einem hocheffizienten PFC-IC mit integriertem Controller/MOSFET. In Stand-by ist der Hiper PFS zwar abgeschaltet und esfinden keine Schaltvorgänge statt, allerdings liegt an der DC-Ausgangsleitungnoch die gleichgerichtete Netzspannung an. In derSchaltung gibt es zwei Strompfade von der DC-Ausgangsleitung:über R 4, R 19und R 5und über R 9, R 11, R 10, R 12, R 13und R 14. Jeder Pfadweist einen Gesamtwiderstand von ungefähr 4 MΩ auf. Mit demHiper PFS im Ruhezustand würde jeder Pfad im Stand-by auf biszu 30 mW Verlustleistung kommen. Diese Leistungsaufnahmekönnte auf weniger als 0,5 mW pro Pfad gesenkt werden, wenndieser über das Bauteil SEN012 mit einem MOSFET in Reihe verschaltetwerden würde. Beachten Sie den Baustein CAP Zero amWechselstromeingang zur Beseitigung der Verlustleistung an denWiderständen R 1und R 2.Waschen im Stand-byIn Bild 6 wird gezeigt, wie extrem niedrige Leistungsaufnahme imStand-by-Betrieb auch in einer Waschmaschine realisiert werdenkann. Die Steuerungselektronik wird über ein Schaltnetzteil versorgt,das auf einem Link Zero-AX basiert, einem Sperrwandler-IC für die Stromversorgung mit bis zu 3 W Leistung im aktivenBetrieb. Im Stand-by-Betrieb verbraucht das Bauteil nur 3 mW,kann jedoch eine geregelte Stromversorgung mit bis zu 500 µA fürTimer- oder IR-Empfänger-Schaltungen leisten.Das System wird durch ein Abschaltsignal der Steuerschaltungin den Stand-by-Zustand versetzt. Das Link Zero-AX stellt denSchaltbetrieb ein und verbleibt in einem Ruhezustand. Ein CAPZero am Netzeingang trennt die Entladewiderstände des X-Kondensators.Ein SEN Zero trennt die Widerstände zur Netzspannungs-und Nulldurchgangserkennung von der noch anliegendenNetzversorgung. Wenn das Link Zero-AX reaktiviert wird, nimmtes den Schaltbetrieb wieder auf und liefert die geregelte VersorgungsspannungV CC. Wenn die V CC-Spannung am SEN Zero anliegt,schaltet dieses die beiden internen MOSFETs. Diese gebendie Netzspannungs- und Nulldurchgangssignale an die Steuerschaltung,der Mikrocontroller fährt hoch und übernimmt wiederdie Kontrolle. Im Stand-by-Betrieb verbraucht das gesamte Systemweniger als 5 mW. (jj)nDer Autor: Edward Ong ist der Produktmarketing-Manager für Energiesparanwendungenbei Power Integrations.Kühlung maßgeschneidert• Extrudierte, Druckguss- und Flüssigkeitskühlkörper• Riesige Profilauswahl, mit und ohne Clipbefestigung• Komplette CNC-Bearbeitung und Oberflächenveredelung• Thermische Simulationen und individuelles KühlkörperdesignHalle 9Stand H29Halle B1Stand 319www.contrinex.de