9月13日,致力于高能效電源轉(zhuǎn)換的高壓集成電路業(yè)界的領(lǐng)導(dǎo)者Power Integrations公司(以下簡(jiǎn)稱PI)發(fā)布了一款I(lǐng)nnoSwitch 3系列恒壓/恒流離線反激式開關(guān)電源IC,轉(zhuǎn)換效率高達(dá)94%。反激式電源是隔離式開關(guān)電源的一種,更適合家用電器等小功率場(chǎng)合。

1圖:InnoSwitch 3性能表現(xiàn)

效率改善一小步,性能提升一大步

在隔離電源中,初級(jí)側(cè)的電能經(jīng)由磁芯轉(zhuǎn)到次級(jí)側(cè)時(shí)是有損耗,轉(zhuǎn)換效率不可能達(dá)到百分百,損失的電能會(huì)以熱能的形式表現(xiàn)出來。這一方面會(huì)造成能量的浪費(fèi),另一方面在電路設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮到產(chǎn)品的散熱情況,一般是通過加大的器件表面積以及增加散熱片的方法來散熱,這造成了成本的增加。因此,提高隔離電源IC的轉(zhuǎn)換效率顯得尤為重要。

從媒體溝通會(huì)上得知,InnoSwitch 3的效率進(jìn)一步提高,由此前InnoSwitch 的92%提高到94%,盡管效率提升只有小小的2%,但是大大地提升了IC 的散熱性能并減小了適配器的體積。

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由上表可知,舊款適配器的滿載效率87%,這時(shí)熱能是5.85W;而當(dāng)PI上一代產(chǎn)品InnoSwitch的滿載效率提高到92%時(shí),熱能只有3.6W,下降了38%,適配器理論體積只有之前的48%。InnoSwitch 3進(jìn)一步將滿載效率提高到94%,熱能降到2.5W,適配器理論體積只有舊款適配器的30%。

Power Inregrations產(chǎn)品總監(jiān) Shyam Dujari表示:”與我們之前效率極高的InnoSwitch相比, Shyam Dujari的效率更勝一籌,可進(jìn)一步將熱量損耗降低25%,并可以設(shè)計(jì)出無散熱片的緊湊型65W電源。“更好的散熱有利于提高元器件的壽命和產(chǎn)品的可靠性。”

我們知道,考試由60分提升到70分很容易,但是由90分提升到95分都會(huì)覺得難。InnoSwitch 3之所以能將效率進(jìn)一步提升,是因?yàn)椴捎昧薋luxLink數(shù)字反饋技術(shù)。

Shyam Dujari表示,在傳統(tǒng)的反激式開關(guān)電源中,不可或缺的一個(gè)元件是光耦,用來進(jìn)行初級(jí)電路和次級(jí)電路間的電信號(hào)傳輸。而FluxLink數(shù)字反饋技術(shù)首次省去了光耦,其原理是在兩側(cè)的芯片PIN腳上放置了線圈,采用了磁感耦合的方式進(jìn)行信號(hào)傳輸。這樣做不僅僅節(jié)省了光耦這一成本,其信號(hào)的傳輸效率也有提升,實(shí)現(xiàn)了極快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。此外,InnoSwitch 3還采用了CCM和準(zhǔn)諧振開關(guān)的專利技術(shù)進(jìn)一步提高了電源的轉(zhuǎn)換效率。

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利用高效率實(shí)現(xiàn)成本優(yōu)化

Shyam Dujari強(qiáng)調(diào),即使是在快速充電等輸出電壓不斷變化的應(yīng)用中,InnoSwitch 3在最優(yōu)條件下仍然能保持93%轉(zhuǎn)換效率的高水準(zhǔn)。盡管并不是所有的應(yīng)用都需要如此高的轉(zhuǎn)換效率,但是工程師可以利用高效率降低元器件的成本,從而降低整個(gè)適配器的成本。

除了降低成本,InnoSwitch 3在可靠性上也有所提升。據(jù)了解,InnoSwitch 3采用了InSOP-24封裝,不僅可提供高效散熱的薄型方案,并且初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)的爬電距離和電氣間隙可達(dá)到11.5mm,可靠性更高,抗浪涌及ESD能力更強(qiáng),可輕松滿足中國(guó)5000米海拔(9.5mm電氣間隙)的CQC要求。

InnoSwitch 3還集成了完善的保護(hù)特性,包括無損耗輸入過壓及遷壓保護(hù)、輸出過壓保護(hù)、過功率保護(hù)、過流保護(hù)、過溫保護(hù)以及輸出整流管短路保護(hù)。

此外,InnoSwitch 3還提供自系列器件,根據(jù)每種目標(biāo)應(yīng)用的典型要求選擇鎖存或自動(dòng)恢復(fù)功能。InnoSwitch3 IC 產(chǎn)品系列針對(duì)三種特定應(yīng)用提供三種版本:

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CE:外部電流。采用外部輸出電流檢測(cè),可提供精確的恒流/恒壓調(diào)整率,從而提高設(shè)計(jì)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(lián)網(wǎng)和樓宇自動(dòng)化應(yīng)用。

CP:恒定功率。適合 USB 功率傳輸 ( PD ) 、快速充電以及其他要求具有動(dòng)態(tài)輸出電壓的應(yīng)用。

EP: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(fù)載保護(hù),并且具有出色的多路輸出交叉調(diào)整率,適合要求嚴(yán)苛的工業(yè)控制及家電應(yīng)用。