USB-C on tähän asti ollut käytännössä kuluttajalaitteiden liitin. Nyt se alkaa murtautua myös teollisiin virtalähteisiin. Renesas Electronics on esitellyt GaN-pohjaisen AC/DC-alustan, jossa USB-lataus yhdistyy jopa 500 watin teholuokkaan.
Keskeinen muutos ei ole yksittäinen laturi, vaan arkkitehtuuri. Renesasin uusi Half-Wave LLC (HWLLC) -topologia on suunniteltu skaalautumaan noin sadasta watista aina 500 wattiin ilman perinteisten ratkaisujen kokoon, lämpöihin ja hyötysuhteeseen liittyviä kompromisseja. Samalla samaan kokonaisuuteen on integroitu sekä tehokerroinkorjaus (PFC) että resonanssikonvertteri.
USB-C:n rooli tässä on tarkasti rajattu mutta merkittävä. USB Power Delivery -spesifikaation Extended Power Range (EPR) nostaa liittimen maksimitehon 240 wattiin (48 V, 5 A), ja Renesas tuo tämän osaksi suurempaa virtalähdealustaa. Käytännössä USB-C ei vielä kanna koko 500 watin kuormaa, mutta siitä tulee osa samaa teollista tehonsyöttöarkkitehtuuria.
Teknisesti ratkaisu nojaa GaN-transistoreihin, joiden nopeampi kytkentä mahdollistaa pienemmät magneettikomponentit ja paremman hyötysuhteen. Renesas käyttää omaa SuperGaN-rakennetta, jonka etuna on helpompi ohjattavuus ja yhteensopivuus perinteisten ohjainratkaisujen kanssa.
Yhtiö tuo kokonaisuuden markkinoille neljän ohjainpiirin yhdistelmänä. Mukana ovat yhdistetty PFC + LLC -ohjain, USB PD -protokollaohjain sekä GaN-porttiohjain ja synkroninen tasasuuntaaja. Referenssisuunnitelmassa 240 watin USB-C-lähde yltää 3 W/cm³ tehotiheyteen ja noin 96,5 prosentin huippuhyötysuhteeseen.
Merkittävä käytännön seuraus on se, että sama virtalähdealusta voidaan käyttää hyvin erilaisissa tuotteissa. Kohteiksi mainitaan sähkötyökalut, e-pyörät, näytöt, valaistus ja teolliset järjestelmät. USB-C:n kautta voidaan syöttää osa kuormasta, kun taas muu teho jaetaan suoraan muille jännitetasoille.
Renesasin ratkaisu ei vielä tee USB-C:stä 500 watin liitintä, mutta se vie sen ensimmäistä kertaa uskottavasti osaksi teollisen tason virtalähdesuunnittelua.
Nykyaikaisen avaruus- ja sotilaselektroniikan suunnittelijoita pyydetään luomaan yhä parempaa suorituskykyä yhä pienemmässä mekaanisessa koossa. Tämä onnistuu parhaiten pinoamalla elektroniikkaa kolmiulotteisesti. Fyysisten rakennevaatimusten lisäksi datansiirtonopeudet kasvavat jatkuvasti ja signaalien eheyden marginaalit kutistuvat.
Analogipiirien markkina käy nyt kuumana. Hinnat nousevat ja toimitusajat venyvät. Yhdysvaltalainen Silanna Semiconductor yrittää kääntää asetelman päälaelleen lupaamalla jotain poikkeuksellista. Yhtiö tarjoaa kahden vuoden hintalukon kaikille suorituskykyisille AD-muuntimilleen.
