可动态设定离线式开关电源IC颠覆传统电源

日期:2018-03-07


InnoSwitch 3-Pro集成开关IC可提供电源输出电压及电流的数字化微调,实现对电池充电的精确控制并省去DC-DC后级稳压电路

作者:刘洪,PSDC 主编
 

 
日前,致力于高能效电源转换的高压集成电路业界的领导者Power Integrations公司发布InnoSwitch3-Pro系列可设定恒压/恒流及恒功率输出特性的离线反激式开关电源IC。PI公司资深技术培训经理阎金光先生与媒体分享了这款新器件的特性和功能,他指出,新器件可提供65 W的输出功率,并且在各种输入电压及负载条件下均可提供94%的高效性能。
 

 
他表示,PI是高能效AC-DC 电源用IC 产品的技术领导者,一直致力于先进电源IC的研发和推广,公司业务涵盖发电、输电和用电领域的IC 产品,包括助推LED 照明革新的高效率驱动器IC、对安全要求极其严格的要害系统中使用的高可靠性IGBT驱动器。
 
数字可编程/可设定/可调整功率变换解决方案
阎金光介绍说,新推出的InnoSwitch3-Pro可以实现数字可编程功率变换,它具备数字接口(I2C)的高级控制引擎,通过简单的双线I2C接口能够实现对输出电压及电流进行精确的动态阶跃控制(电压阶跃步长为10 mV,电流阶跃步长为50 mA),如恒压、恒流、恒功率输出特性(CV/CC/CP);其保护功能可设定,包括使能/禁止、关断/自动重启、触发阈值。
新器件还可与微控制器配合工作,也可根据系统CPU的指令来控制和监测离线式电源。其应用几乎涵盖所有快充协议,包括USB功率传输(PD)3.0 + PPS、Quick Charge™ 4/4+、AFC、VOOC、SCP、FCP,以及其他工业和消费类电池充电器、可调光LED镇流器驱动器及输出可调整的工业电源。
 
 

 
阎金光接着说,新的InnoSwitch3-Pro IC采用了初级和次级控制器加I2C接口且通过Power Integrations的高速数字通信技术 —— FluxLink™ 跨接于安规隔离带之间,已通过CQC、UL和TUV (EN60950)认证,可安全地跨接于电源初次级安规隔离带之间。它还具有同步整流、准谐振开关以及精确的次级侧反馈检测和控制电路。其InSOP™-24D封装还可提供高效散热的薄型方案,并且初级侧与次级侧具有更宽的爬电距离(>11.5 mm)和电气间隙,可靠性更高,抗浪涌及ESD能力更强。
 

 
他特别强调了I2C增加的灵活性,他表示,AC-DC电源转换市场正在经历快速的转变,系统设计者需要一种能适应各种快充协议的可编程设定的开关电源解决方案,其中就包括近期制定完成的USB PD 3.0 + PPS规范。能够在不同应用环境下精确控制电源的输出电压及电流,对于需要小批量生产的专业应用的设计者也非常有用,因为他们可以使用软件在生产时或在安装过程中轻松地对输出规格进行配置,从而满足不同应用的电源需要。其应用非常广泛,几乎支持任何动态快速电池快充协议,如智能手机、笔记本/膝上电脑/平板电脑、智能音箱;USB PD 3.0 + PPS “load-directed”充电协议,几乎所有充电协议,如 QC4、SCP、FCP、VOOC。
 
 

 
颠覆传统的电源生产模式
正是由于可以针对不同应用可编程及不同地区的保护特性可编程,可以实现多输出电压的镇流器照明应用、DIN-rail(德国工业标准的导轨)电源;保护特性经过设定可满足各地区特殊要求。而对于非充电类应用可对性能进行编程设定,单一电源设计实现多种输出特性,缩短设计时间,降低生产、认证及库存成本。也就是说,一个设计可以实现多种客户电源输出规格。
 

 
PI还推出了用于编程的全面设计支持工具、设计指南和程序设计手册,以及不同微控制器的设计举例、编程工具,完整的API库易于实现基于对象的编程。另外还有使用INN3367C 的40 W 输出的DER-641 参考设计。
阎金光最后总结道,InnoSwitch3-Pro可配置设定的高性能有助于实现高性能电源的生产,实现高效和低元件数;通过I2C通讯及低成本微控制器进行配置设定,负载可变,适合快充应用、产线客户定制化和现场编程;全面的支持工具、参考设计、编程支持和PI Expert设计软件使得复杂的离线式电源的BOM元件数大幅减少,电源设计的复杂度也可大幅简化。
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