Zweistufige 48-V-Architektur mit Schaltkondensator-Wandlern

PRODUKT NEWS STROMVERSORGUNG DC/DC-WANDLER

Infineon stellt einen weich schaltenden Schaltkondensator-Wandler (zero-voltage-switching switched-capacitor converter, ZSC) vor. Dieser Wandler unterstützt eine zweistufige 48-V-Architektur für die Versorgungsspannung von CPUs, GPUs, SoCs, ASICs und Speicheranwendungen. Das von Infineon entwickelte Systemkonzept ermöglicht nach eigener Angabe einen Wirkungsgrad von bis zu 99 Prozent.



Der ZSC-Wandler erzeugt durch kapazitive Energieübertragung und weichschaltende Leistungs-MOSFETs eine Zwischenbusspannung. Dies ermöglicht eine Umstellung von älteren 12-V-Systemen auf eine 48-V-Infrastruktur mit verbesserten Gesamtbetriebskosten. In Kombination mit den mehrphasigen Buck-Reglern von Infineon bietet der Konverter den laut infineon branchenweit besten Gesamtwirkungsgrad von mehr als 94 Prozent. Im Industrievergleich soll er die beste Leistungsdichte für 48 V-Systeme liefern.

 

Der ZSC-Wandler verwendet Mikrocontroller, Treiber und Schalter von Infineon. Im Speziellen werden aufeinander abgestimmte Komponenten wie 25-V- und 40-V- OptiMOS-5 und OptiMOS-6-MOSFETs sowie EiceDRIVER 2EDi Gate Treiber ICs verwendet. Die Mikrocontroller-Familie XMC komplettiert den ZSC-Wandler.

 

Das Schaltkondensator-Wandlerkonzept erlaubt verschiedene Verhältnisse (2:1, 4:1, 6:1, 8:1, 10:1, 12:1) bei der Umsetzung mit den gleichen Komponenten. In einer 4:1-Konfiguration soll der ZSC-Wandler mit 600W eine Leistungsdichte von 780 W/inch2 und einen Wirkungsgrad von bis zu 99 Prozent erreichen können. Das gleiche Design kann aufgrund des flachen Wirkungsgradverlaufes und der thermischen Performance bis zu 1kW Leistung liefern.

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