InnoSwitch3無疑是今年“充電頭”圈子里最引人注目的一款產品。由Power Integrations公司(以下簡稱PI公司)推出的這一系列恒壓/恒流離線反激式開關電源IC有十分搶眼的性能表現——可實現高達94%的效率,與其上一代InnoSwitch系列產品相比,電源損耗大幅降低25%,出眾的動態響應特性,基于獨有的FluxLink磁感耦合技術實現的精準電壓電流調控——這些特性可以幫助電源工程師快速設計出AC/DC解決方案,輕松應對日益嚴苛的能耗標準挑戰。
不過,大家在“享用” InnoSwitch3帶來的便利的同時,也會心生好奇:能夠在反激式開關電源中實現94%如此“逆天”的效率,InnoSwitch3究竟是如何做到的?日前,2017第八屆千人大會暨深圳高性能電源技術分享與實戰技術研討會如期舉行。本屆會議特邀多位國內知名專家現場分享獨門設計技巧,從選型,研發,技術,測試等方面,親手調試講解。此次會議為廣大工程師提供一次真正深入學習、相互交流,提升自己的機會;致力于切實解決廣大電源工程師的開發難題、提高工程師的產品開發能力,因此倍受工程師們歡迎。在此次會議上,PI公司市場拓展經理郭春明先生在演講中全面剖析了InnoSwitch3高效率背后的技術“推手”。
【圖為郭春明在演講】
在之前PI公司專家的介紹中,曾將InnoSwitch3實現高效率的秘訣歸納為兩點:
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由于采用的專利的開關和控制技術,CCM和準諧振開關,優化了效率。
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由于在芯片中初級側集成了功率MOSFET,次級側也采用了同步整流MOSFET,所以通過InnoSwitch3一顆芯片的控制器可以同時控制初級和次級兩個MOSFET,優化它們的開關時序,更精準地控制同步整流的導通時間,提升了效率。
而在郭春明先生演講中,就對這一“革命性的控制方式”,做了詳盡的描述。
郭春明先生講到:
在傳統的反激式開關電源中,不可或缺的一個元件是光耦,用來進行初級電路和次級電路間的電信號傳輸。而FluxLink數字反饋技術首次省去了光耦,其原理是在兩側的芯片PIN腳上放置了線圈,采用了磁感耦合的方式進行信號傳輸。這樣做不僅僅節省了光耦這一成本,其信號的傳輸效率也有提升,實現了極快的動態響應速度。此InnoSwitch3還采用了CCM和準諧振開關相結合的技術進一步提高了電源的轉換效率。
這些最新的反激式開關電源IC采用Power Integrations創新的隔離式數字通信技術 —— FluxLink?,還具有同步整流、準諧振開關以及精確的次級側反饋檢測和控制電路。這些特性可實現高效率、高精度和高可靠性的電源電路,并且無需光耦器。
據了解,InnoSwitch3用了InSOP-24封裝,不僅可提供高效散熱的薄型方案,并且初級側和次級側的爬電距離和電氣間隙可達到大于11mm,可靠性更高,抗浪涌及ESD能力更強,可輕松滿足中國5000米海拔(9.5mm電氣間隙)的CQC要求。
郭春明先生表示:
InnoSwitch3 IC為反激式電源設計帶來了最新、最先進的技術方案。與我們之前效率極高的InnoSwitch產品相比,這些新器件的效率更勝一籌,可進一步將損耗降低25%,在各種輸入電壓及負載條件下均提供一致的高效性能。InnoSwitch3 IC方案具有系統極為簡單和元件數少的特點,可實現超緊湊的高可靠性電源,且應用范圍十分廣泛。
此外,新IC還提供不同子系列的器件,根據每種目標應用需求的不同可選擇鎖存或自動恢復的保護反應機制。所有InnoSwitch3 IC均集成了高壓MOSFET(CP和CE系列采用650 V額定電壓MOSFET,EP系列采用725 V額定電壓MOSFET)。
InnoSwitch3 IC產品系列針對三種特定應用提供三種版本:
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CE:器件外部檢測輸出電流。采用外部電阻檢測輸出電流,可提供精確的恒流/恒壓調整率,從而提高設計靈活性。適合僅有單一輸出電壓的緊湊型充電器、適配器、物聯網和樓宇自動化應用。
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CP:提供恒定功率的輸出特性。適合USB功率傳輸(PD)、快速充電以及其他要求具有動態輸出電壓的應用。
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EP:適用于嵌入式電源。集成了該系列額定電壓最高的MOSFET (725 V),可提供全面的輸入電壓及負載保護,并且具有出色的多路輸出交叉調整率,適合要求嚴苛的工業控制及家電應用。
總之,采用了創新控制技術的InnoSwitch3實現了極佳的動態響應特性,同時在輸出負載劇烈變化時防止了輸出電壓上沖和下沖的出現,優化的同步整流時序改善了效率,最終令InnoSwitch3在效率表現上成為新的行業標桿。
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原文標題:你想知道的高效率反激電源秘密全在這里!
文章出處:【微信號:Power_Integrations,微信公眾號:PI電源芯片】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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