InnoSwitch3让你的手机充电器更小更凉爽

2020-11-13 09:26:15 来源:互联网 阅读:-
【摘要】此前,Power Intergration(下称PI)发布了全新升级一代线下反激式电源变压器IC InnoSwitch3。“PI做为全世界AC/DC的管理者,从公司成立起,一直以来都致力于开发设计输出

此前,Power Intergration(下称PI)发布了全新升级一代线下反激式电源变压器IC InnoSwitch3。

“PI做为全世界AC/DC的管理者,从公司成立起,一直以来都致力于开发设计输出功率电源开关与控制板集成化的变换IC。”PI杰出学习培训技术工程师、试验室主管阎光茫说到:“PI的变换IC现有三大创新点,包含设计方案简易,功耗及其靠谱的品质和交货工作能力。虽然PI产品报价在业内较为高,但一分价格一分货,性价比高获得了业内的广泛五星好评。”

InnoSwitch3的自主创新让功能损耗进一步减少

阎光茫表明,第一代InnoSwitch发布后,其路线简易、元器件数量少且高效率的特点为业内所认同,并在诸多知名品牌小容积电源适配器设计方案中获得了广泛运用。

而对比InnoSwitch,InnoSwtich3又拥有进一步的自主创新,以下表所显示:

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根据之上几个方面自主创新,最重要的是提高了商品的功率与輸出高效率,相较为InnoSwitch,InnoSwitch3能够做到94%的工作效能,比InnoSwitch 92%的工作效能更上一层楼。“不必小瞧工作效能只提升 2%,这针对热管散热器尺寸的挑选会出现明显危害,乃至在一些运用中能够彻底不应用热管散热器。”阎光茫讲到。

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如下图所示,根据高效率提升 ,一个输入功率45W的电源适配器设计方案,应用InnoSwitch3能够将必须损耗的能源减少40%之上,进而能够完成更小规格电源适配器的设计方案。仅从排热视角考虑到得话,对比于传统式设计方案,其容积能够减少70%。

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图为InnoSwitch3高效率评测

“反激式开关电源的网络拓扑结构决策了其高效率难以提升 ,而大家保证了业内领跑,这确实是一项很大的挑戰。”阎光茫说。

谈起为什么最大输出功率为65W,阎光茫表明,“它是不在应用功率因素校准电源电路的基本上界定的较大 功率,假如前面选用功率因素校准电源电路则此系列产品能够輸出高些的功率。”

FluxLink让InnoSwitch独具一格创新能力

InnoSwitch系列产品IC将初中级、次级线圈和三极管放大器另外集成化到一个表层贴片线下式反激电源开关IC中。InnoSwitch IC集成化了初中级FET、初中级侧控制板、用以同步整流的次级线圈侧控制板及其可省掉光电耦合器器的创新能力的FluxLink技术性,根据此项技术性,InnoSwitch产品系列兼顾初中级侧稳压管计划方案电源电路简易易的优势,另外又具备次级线圈侧稳压管计划方案输出精度高的特点。其次,FluxLink数据意见反馈技术性的运用及自主创新的控制系统完成了极为迅速的动态性回应特点,而无光电耦合器器的特性也大大增加的开关电源的可信性。

Power Integrations的FluxLink是一项特有的全新升级通信技术,它不用应用一切变压器骨架原材料就可以在电气安全隔离栏中间开展意见反馈信息内容传送。FluxLink可出示十分大的通信网络带宽,完成很快的负荷暂态回应。并且,它还具备非常高的可信性,不会有典型性的光电耦合器器特性随使用期传送特点出現减少的难题。此技术性它集成化于商品封裝内,进而能够不用其他附加元器件开展第一次级间的意见反馈,从而节约室内空间和提升 商品的功率,这一点针对有小容积规格规定的电源适配器和充电头运用尤其有效。除此之外,这类特有技术性能考虑全世界全部的噪音抗扰性规范。在安全性层面,它不但合乎UL和TUV全世界安全规范规范规定,并且其Insop24的宽爬电间隔封裝能够确保随便考虑我国CQC有关5000米海拔高度的设计方案规定。

InnoSwitch自主创新逐个说

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图为InnoSwitch3运用基本原理框架图

大家都知道,电源变压器的耗损关键来自于开关管的电源开关全过程,因为开关管并不是理想化的电源开关元器件,电源开关全过程并不是一瞬间进行的,存有一定的衔接時间,传统式的波形电源变压器在这个衔接变换的時间里工作电压和电流量存有相叠地区,因此会造成电源开关的耗损。伴随着頻率的上升,这类耗损会慢慢增加而限定电源变压器頻率的提升 ,另外因为在变换全过程中工作电压和电流量短期内内的大幅度转变,也会造成非常大的电源开关噪音,产生干扰信号EMI。为摆脱波形电源变压器的这一缺陷,软电路便是在电源电路中添加小电感器或电容器元器件,运用串联谐振的基本原理,使电源开关两边的工作电压或电流量的转变呈正弦波形的变化趋势,基础的构想是想办法使开关管能在工作电压过零ZVS或电流量过零ZCS 的情况下进行电源开关变换,以清除工作电压和电流量的重合,完成清除或减少功能损耗的目地。但此类方式的不良反应是路线繁杂,成本费较高。

而InnoSwitch3内嵌了的独特操纵方法再加上准串联谐振的特点,能够确保反激式开关电源在CCM和DCM中间完成无缝拼接转换,仍能灵活运用同步整流高效率的优点,不用软电路仍可完成高效率比InnoSwitch进一步的提升 ,另外也减少了輸出谐波失真。

在时钟频率操纵层面,InnoSwitch3对同步整流的电源开关时钟频率开展了提升,保证 完成对初中级侧的输出功率开关管和次级线圈侧的同步整流开关管的电源开关时钟频率更为精确,尽可能增加次级线圈侧SR稳压管的通断時间,进而灵活运用次级线圈侧同步整流高效率的特点,完成总体高效率的提高。能够以非常大的容量考虑全球范畴内能耗等级政策法规的规定。即便 对一些对高效率指标值规定并不是很苛刻的运用,技术工程师也可将高效率优点转换为其商品的成本费优点,例如能够应用更细的輸出电缆线、更小的变电器等方式来放弃高效率控制成本,进而以更较低的成本费考虑能耗等级政策法规的高效率规定。

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图为选用InnoSwith3的笔记本电源适配器高效率特性,能够在一切负荷范畴内轻轻松松考虑耗能规范规定

如前所述,因为FluxLink技术性的运用,InnoSwitch3能够完成极为迅速的动态性回应特点。即便 输出负载从满载至载满的振荡,在輸出也不会觉得到显著的输出电压转变。因此与传统式控制措施对比,应用InnoSwitch3能够选用更小的輸出电容器,就可以另外考虑动态性及輸出谐波失真的规定。这一点针对减少开关电源成本费、完成小容积电源设计特别是在关键。

此外,因为InnoSwitch3控制回路非常低的功能损耗,在即便 选用键入工作电压检验电源电路的状况下仍能完成非常低的满载功能损耗特点。而其內部的髙压转换开关 管能够确保键入工作电压检验电阻器的功能损耗针对满载功能损耗的危害低于2毫瓦。这针对这些有极低空飞行载功能损耗规定且可信性规定较为高的运用场所特别是在有效。

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图为应用InnoSwitch3的满载功能损耗特点,遥远考虑<30mW的业内规范

InnoSwitch3具备很多的维护作用,包含键入过电压欠压、輸出过电压保护、过电流保护、过输出功率维护、过流保护和温度保护。除此之外还包含輸出稳压管引路/过流保护、同步整流驱动器脚位引路/过流保护等。这种能够保证 开关电源工作中的很高的可靠性。

除此之外,InnoSwith3另外集成化了次级线圈稳压管过流保护作用。假如次级线圈侧SR稳压管短路故障,则初中级侧的开关管即终止电源开关实际操作,不用附加的暂态抑止二极管(TVS)对初中级侧输出功率开关管开展维护。这也是相较为InnoSwitch的改善之处。

InnoSwitch3选用了更薄的InSOP封装规格,高宽比只有1.5毫米,“其他软件元器件的脚位点焊都比InnoSwitch3高宽比要高,因此担心其封裝高宽比不能满足特小电源适配器的室内空间限定规定。”阎光茫表明,“纤薄封裝设计方案还可以合理确保电源适配器机壳不容易出現超温部分的发网络热点,从而产生安全风险。”虽然封裝变软,但InnoSwitch3的初中级侧与次级线圈侧却具备更宽的11.5 mm爬电距离和电气间隙,可信性高些,抗浪涌及ESD工作能力更强。

InnoSwitch3不一样归类

为了更好地考虑不一样运用场所的运用,InnoSwitch3共有三大子产品系列,如下图所示

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除此之外,PI还发布了专业的PI Expert制图软件模块,包含BOM、电路设计图和变电器绕阻加工工艺表明,及其6款参照设计方案,而在PI官在网上,也是有名叫build-your-own-innoswitch的线上型号选择专用工具,供技术工程师依据其规格型号必须选中无需频率特性的相对商品。

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