近日Power Integrations在北京召開了媒體見面會(huì)，宣布推出新一代CAPZeroTM-3X電容放電IC，用于消除X電容放電電阻的功耗，該器件可將容量高達(dá)6微法的X電容在870毫秒內(nèi)將其電壓快速泄放至34V以下。PI資深技術(shù)培訓(xùn)經(jīng)理閻金光先生表示，CAPZero-3主要用于降低家電應(yīng)用的待機(jī)功耗。相比前兩代產(chǎn)品，CAPZero-3可簡化EMI濾波電路的設(shè)計(jì)，同時(shí)允許使用更大容量的X電容，從而可使用小號電感元件，不會(huì)改變功耗。
我們常常會(huì)被瞬間斷了電的電源適配器電到，這一現(xiàn)象是因?yàn)槠渲械碾娮璺烹姇r(shí)間不夠快。為防止以上對用戶造成電氣危害，IEC60335標(biāo)準(zhǔn)對家電有著嚴(yán)格的X電容的放電時(shí)間要求，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定X電容電壓必須在交流供電斷電后的1秒以內(nèi)泄放至34V以下。CAPZero-3的推出直接反映到用戶的利益是顯而易見的，其可在870毫秒內(nèi)快速將X電容泄放至34V安全電壓以下。究其技術(shù)背后閻先生給大家普及稱， X電容存在于家電的EMI濾波器部分，跨在零線和火線之間，起到短路電磁干擾噪聲的目的，以達(dá)到相關(guān)電磁干擾規(guī)范要求。但隨著電容容量的增大，電阻越小才能保證放電時(shí)間更快，但同時(shí)這也帶來了功耗的增加，CAPZero-3就用于消除X電容的放電電阻功耗。
如下圖所示，在交流供電上電時(shí)，即適配器在工作狀態(tài)，開關(guān)是斷開的，CAPZero-3可阻斷X電容安全放電電阻中的電流，在230 VAC輸入時(shí)將功率損耗降至5 mW以下，此時(shí)僅為該器件本身所消耗的功率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于放電電阻直接跨接于X電容兩端所消耗的功率。
一旦交流供電斷開后，即適配器從墻上拔下來的瞬間，CAPZero-3與串聯(lián)放電電阻相連，X電容的儲(chǔ)能在1秒以內(nèi)快速的泄放至34VDC以下，這種工作方法有助于靈活選擇X電容，以優(yōu)化差模EMI濾波，并在功耗不變的情況下降低EMI濾波器中差模電感的成本。
下圖為PICAP300DG采用的一個(gè)6µf的x電容，串聯(lián)54K電阻，在230VAC輸入電壓的情況下，實(shí)現(xiàn)的一個(gè)測試。結(jié)果顯示，CAP300DG僅在870毫秒內(nèi)就可把X電容泄放至34V以下。
CAP300DG是CAPZero-3的唯一型號，采用SO-8的小巧封裝。耐壓達(dá)1000V，極其耐用。廣泛支持各種家電應(yīng)用，包括咖啡機(jī)、微波爐、冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)等。
最后，閻先生對CAPZero-3做了總結(jié)：CAPZero-3可降低最多高達(dá)1W待機(jī)或空載期間X電容放電電阻的功耗。其自供電的工作方式，本身消耗的功耗低于4mW。放電時(shí)間滿足IEC60335和IEC62368標(biāo)準(zhǔn)。與舊有的CAPZero器件引腳布局相同，相互兼容。1kV耐壓開關(guān)，增強(qiáng)了耐受輸入端雷擊的能力。該器件現(xiàn)已進(jìn)入批量供貨階段。閻先生補(bǔ)充到該器件的Nemko和CB認(rèn)證正在進(jìn)行當(dāng)中，預(yù)計(jì)將在2019年11月完成認(rèn)證。
對工程師而言CAPZero-3 IC可簡化EMI濾波電路的設(shè)計(jì)，同時(shí)允許使用更大容量的X電容，從而可使用小號電感元件，而不會(huì)改變功耗。而對于用戶而言CAPZero-3可防止觸電對用戶造成的電氣危害。 |
