轉換效率高達94%,PI公司發布InnoSwitch3系列開關電源IC

2021-01-03 國際電子商情

9月13日，致力於高能效電源轉換的高壓集成電路業界的領導者Power Integrations公司（以下簡稱PI）發布了一款InnoSwitch 3系列恆壓/恆流離線反激式開關電源IC，轉換效率高達94%。反激式電源是隔離式開關電源的一種，更適合家用電器等小功率場合。p17esmc


圖：InnoSwitch 3性能表現p17esmc

效率改善一小步，性能提升一大步

在隔離電源中，初級側的電能經由變壓器轉換到次級側時是有損耗的，轉換效率不可能達到百分百，損失的電能會以熱能的形式表現出來。這一方面會造成能量的浪費，另一方面在電路設計時需要考慮到產品的散熱情況，一般是通過加大電源外殼表面積以及增加散熱片的方法來幫助散熱，這樣會造成成本的增加。因此，提高隔離電源IC的轉換效率顯得尤為重要。p17esmc

從媒體溝通會上得知，InnoSwitch 3的效率進一步提高，由此前InnoSwitch 的92%提高到94%，儘管效率提升只有小小的2%，但是大大地提升了IC 的散熱性能並減小了適配器的體積。p17esmc

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由上表可知，舊款輸入功率45W適配器的滿載效率87%，這時需要耗散的熱量是5.85W；而當PI上一代產品InnoSwitch的滿載效率提高到92%時，需損耗的熱量只有3.6W，適配器外殼散熱所需的表面積下降了38%，適配器理論體積只有之前的48%。InnoSwitch 3進一步將滿載效率提高到94%，耗散的熱能降到2.5W，適配器理論體積只有舊款適配器的30%。p17esmc

Power Inregrations產品總監 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，可進一步將熱量損耗降低25%，並可以設計出無散熱片的緊湊型65W電源。「更好的散熱有利於提高元器件的壽命和產品的可靠性。」p17esmc

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分卻會更難。InnoSwitch 3之所以能將效率進一步提升，是因為採用了FluxLink數字反饋技術。p17esmc

Shyam Dujari表示，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，其原理是在兩側的晶片PIN腳上放置了線圈，採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。此外，InnoSwitch 3還採用了CCM和準諧振開關的專利技術進一步提高了電源的轉換效率。p17esmc

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利用高效率實現成本優化

Shyam Dujari強調，即使是在快速充電等輸出電壓不斷變化的應用中，InnoSwitch 3在最優條件下仍然能保持93%轉換效率的高水準。儘管並不是所有的應用都需要如此高的轉換效率，但是工程師可以利用高效率降低元器件的成本，從而降低整個適配器的成本。p17esmc

除了降低成本，InnoSwitch 3在可靠性上也有所提升。據了解，InnoSwitch 3採用了InSOP-24封裝，不僅可提供高效散熱的薄型方案，並且初級側和次級側的爬電距離和電氣間隙可達到11.5mm，可靠性更高，抗浪湧及ESD能力更強，可輕鬆滿足中國5000米海拔（9.5mm電氣間隙）的CQC要求。p17esmc

InnoSwitch 3還集成了完善的保護特性，包括無損耗輸入過壓及遷壓保護、輸出過壓保護、過功率保護、過流保護、過溫保護以及輸出整流管短路保護。p17esmc

此外，InnoSwitch 3還提供三個不同的子系列器件，根據每種目標應用的典型要求用戶可自行選擇鎖存或自動重啟動保護功能。InnoSwitch3 IC 產品系列針對不同特定應用提供三種版本：p17esmc

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CE：外部電流。採用輸出電流外部檢測的方式，可提供精確的恆流/恆壓調整率，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。p17esmc

CP：具備恆定功率的輸出特性。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。p17esmc

EP：適用於各種嵌入式電源應用。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，並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。p17esmc

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