因應新一代電子產品對於電源供應器的尺寸、效率與散熱等要求,Power Integration (PI)近日為離線式(offline) AC-DC轉換器領域發佈最新的InnoSwitch3整合式切換開關IC,可使返馳式功率轉換效率提高到94%,並進一步為開關電源IC設計開啟全新篇章。

PI最新的InnoSwitch3與其上一代的InnoSwitch系列同樣是高整合的返馳式轉換器,但在原有的產品效率基礎上更上一層樓,使峰值轉換效率從92%提高到94%,功率損耗則大幅降低了25%,並在所有線性電壓和負載條件下提供最高的可用效率,可說是「效率上的一小步,帶來更大的改善」。

20170920_PI_NP11P1 從InnoSwitch到新一代的InnoSwitch3,效率上的一小步(2%)提升,帶來散熱、表面面積與尺寸上的更大幅改善(來源:Power Integration)

但要在峰值效率已高達92%的InnoSwitch系列上進一步提升,其實是一大挑戰。Power Integrations行銷總監Shyam Dujari強調,提高這一功率轉換效率的關鍵就在於效率、散熱與尺寸。

Shyam Dujari解釋說,「效率」是指有多少輸入功率輸送到輸出,而未輸出部份則成為無用的熱耗散。當物體的尺寸越大、表面積越大時,就能耗散更多熱量。只要效率越高,就能進一步縮小所需的表面積,讓產品的尺寸做得更小。」因此,這款效率高達94%的新一代產品有利於開發最高65W的小尺寸電源供應器,而無需散熱片。

此外,Shyam Dujari強調,該公司長久以來廣泛提供從超低至極高電壓範圍的電源供應器晶片,技術專長之一就在於將高電壓的開關元件與控制電路整合於同一顆晶片中,為客戶的產品帶來成本效率上的優勢。因此,「InnoSwitch3系列的高整合度以及94%的轉換效率,對於一些在能耗、尺寸或散熱方面具有極高要求以及符合總能源消耗量(TEC)規格為目標的電源供應器,都非常適用。」

20170920_PI_NP11P2 利用高效率來最佳化筆記型電腦轉換器的成本(來源:Power Integration)

InnoSwitch3返馳式切換開關IC並採用PI創新的隔離式數位通訊技術FluxLink,加上同步整流、準諧振切換和精確的二次側回授感測及控制電路,可在不需要光耦合器的情況下打造出高效率、精準、可靠的電源供應器電路。InnoSwitch3並通過CCC、UL和VDE等多項安全認證,形成可靠的絕緣保護,而InSOP24封裝則提供薄型、高散熱效率的解決方案,可在一次側與二次側之間提供11.5mm的安規距離與間隔,實現高可靠性和ESD穩定性。

此外,這款新裝置還整合了許多保護功能,包括無功率損耗的線性電壓過壓和欠壓、輸出過壓、過度供電、過電流和過溫保護,以及輸出整流器短路保護。根據每個目標應用空間的典型需求,該裝置子系列還具有鎖定或自動恢復功能。所有InnoSwitch3 IC均採用板載高電壓MOSFET (CP和CE系列為650V,EP系列為725V)。

InnoSwitch3 IC系列適用於消費性產品、電腦、通訊和工業應用的轉換器及開放式架構電源供應器,可依應用最佳化分別提供適於特定應用的IC:

  • InnoSwitch3-CE外部電流系列:支援精準CC/CV調節與外部輸出電流感測,實現設計靈活度。適用於固定電壓的CE、充電器、轉換器、IoT和建築自動化。
  • InnoSwitch3-CP恆定功率系列:適用於手機充電器、USB PD 3.0+PPS協議、快速充電以及筆電轉換器、工具充電器等需要動態輸出電壓的應用。
  • InnoSwitch3-EP內嵌式電源系列:利用出色的多輸出交叉調節提供全方位的線電壓和負載保護,適用於嚴苛的工業應用和家電等。