發布日期：2022-04-17 點擊率：126
【導讀】近日，Power Integrations公司（以下簡稱PI）推出了針對家電和輔助電源市場的InnoSwitch-EP系列恒壓/恒流離線反激式開關IC。該系列IC是PI基于其Fluxlink專利技術的商用化產品，可以幫助用戶設計出無需光耦的、高效率、高精度和高可靠性的電源電路。在此器件中，由于采用集成了725 V的 MOSFET、同步整流和精確的次級反饋檢測控制，從而在多路輸出設計中的交叉調整率、輸入過欠壓保護及動態響應方面都有不俗的表現，并且空載功耗可以做到低至10 mW。
PI公司市場總監Shyam Dujari表示，在家電和輔助電源市場中，對于總體能耗和產品可靠性的要求越來越高，InnoSwitch-EP IC正是因應這樣的需求而設計的，其在家電、暖通空調(HVAC)、消費電子產品、計算設備、電信以及數據通信應用中的輔助和待機電源領域將帶來革命性的變化。
之所以PI對InnoSwitch-EP IC有如此的信心，我們可以從以下幾個方面進行解讀。
采用Fluxlink技術，性能成本優勢兼得
傳統的AC/DC電源有次級反饋控制SSR和初級反饋控制PSR兩種穩壓模式。次級反饋控制電路，是對次級電壓電流進行檢測，并通過光耦反饋至初級的開關IC和高壓MOSFET（見圖1a），進而實現穩壓；而初級反饋控制電路是通過對初級感應繞組電壓取樣，直接反饋給初級反饋電壓IC（見圖1b）。這兩種模式各有優劣，與SSR相比PSR無需光耦，在電路上大大簡化，整體方案的BOM成本較低，但是在性能上有所折中，如對于變壓器的設計比較敏感，在多路輸出時交叉調整率比較差；而SSR雖然BOM成本高，但是易于設計，性能更好，且利于多路輸出的設計。因此PSR和SSR的選擇，一直是困擾電源設計工程師的一個問題。
圖1a，次級反饋控制電路，需要通過光耦反饋檢測信號
圖1b，初級反饋控制電路，無需光耦而直接通過繞組感應信號，簡化了電路
PI的Fluxlink技術，就是為了解決這個困擾而開發的。Fluxlink技術不僅能實現高性能次級反饋控制，而且還能實現初級反饋控制通常所提供的線路簡單以及元器件數目少的優勢，而高效的同步整流技術的采用，可以保證在包括重載在內的整個負載范圍內均提供極高的效率，讓電源的設計“魚和熊掌兼得”。
InnoSwitch-EP IC最大的一個特點，就是采用了Fluxlink技術，通過單一器件就可以實現次級信號的反饋和穩壓調整，電路設計也大大簡化（見圖2）。按照PI提供的數據，InnoSwitch-EP IC在20 W的多路輸出電源設計中可以實現約90%的效率，同時將空載功耗降到30mW以下。輸入過壓保護點的精度可以做到+/-5%范圍以內，而過流保護點（OCP）的精度也可以在+/-5%范圍以內。
圖2，Fluxlink兼具SSR和PSR兩種穩壓方式的優勢
多路輸出設計中交叉調整率的改善
在多路輸出的設計中交叉調整率不佳是傳統穩壓模式一個突出的問題。在采用二級管整流的雙路輸出設計中，如果使用單路反饋方式的SSR電路，由于繞組之間的影響，負載從空載到滿載的變化過程中，輸出整流二極管兩端的壓降會有200-300mV的差異。而InnoSwitch能夠同時驅動兩路輸出的同步整流MOSFET，如果再采用從兩路輸出加權反饋的方式，既可以實現交叉調整率的大幅改善，同步整流管的壓降隨負載的變化只有30-50mV的差異。（見圖3）
圖3，InnoSwitch采用了加權反饋方式，優化了多路輸出性能
輸入過壓保護
InnoSwitch-EP IC具有輸入過壓保護功能，能夠確保電路在輸入電壓不穩定的情況下也能夠工作。（見圖4）
圖4，InnoSwitch-EP IC輸入過壓保護過程
簡化的BOM，增強的可靠性
由于光耦的性能會隨著時間下降，所以采用InnoSwitch-EP IC而無需光耦的電源可靠性會得到加強，同時電路所需的元器件數量也大大減少。以一個20W的電路設計為例，整個方案不到50個元器件，且不需要散熱片，這使得最終產品的外形尺寸也可以更為小巧。（見圖5）
圖5，采用InnoSwitch-EP IC的方案，BOM大大簡化
輕載時的高效率
在輕載時，InnoSwitch-EP IC仍然可以保持高效率，能夠達到EC ErP標準的要求。值得一提的是，PI提供的數據顯示，0.5W輸入待機功耗時可帶載功率約為0.25W，這樣的帶載功率是可以滿足很多具有物聯網功能的設備需要的。（見圖6）
圖6，InnoSwitch-EP不同負載下的都能夠保持較高的效率特性
以上幾張圖，比較全面的展示了InnoSwitch-EP IC創新的特性，其目前有3個型號的產品，輸出功率覆蓋從15W到25W的應用。它帶給電源市場的影響才剛剛開始。
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