作者：Chris Lee，产品营销总监，Power Integrations
目前市面上出现了一个新的芯片组，它由具有耐用的750V氮化镓（GaN）初级侧开关的反激式IC方案与创新的高频有源钳位方案组合而成，能够为手机、平板电脑和笔记本电脑设计出额定功率高达110W的新型超紧凑充电器。此芯片组来自Power Integrations，包含内部集成PowiGaN™开关的InnoSwitch™4-CZ零电压开关（ZVS）反激式控制器和提供有源钳位解决方案的ClampZero™产品系列。这些新IC可用于设计效率高达95%且在不同输入电压条件下保持恒定的反激式电源。
这种InnoSwitch4-CZ/ClampZero组合为反激式电源设计带来了耳目一新的新性能。由于变压器中存在初级漏感，初级侧需要有源钳位电路。当初级侧开关关断时，漏感换向会导致电压过冲，从而损坏MOSFET。一种常见的解决方案是使用无源电阻-电容-二极管（RCD）钳位来保护MOSFET。钳位将漏感能量转移到钳位电容中，并在电阻中以热量的形式耗散。RCD钳位会降低反激效率，但可为MOSFET提供保护。
在每个开关周期中，钳位中的能量都会损失。这迫使设计者限制最大开关频率，而这又需要使用更大的变压器。因此，无源钳位解决方案会降低反激效率或导致电源体积更大和/或温度更高。更有效的方法是用有源钳位代替无源RCD网络。
有源钳位
有源钳位不消耗能量，而是再循环漏感能量，从而提高效率并减少热量产生。在有源钳位设计中，RCD缓冲器中的电阻由开关代替。如果使用ClampZero，开关则是PowiGaN器件。初级开关关断后，次级控制指示ClampZero开关开通，并在初级开关开通前将钳位电容储能传输至次级。再循环钳位电路使得漏感电流得以换向，还可确保初级开关上的电压在其开通前为零（ZVS）。
在传统的有源钳位设计中，初级MOSFET和有源钳位开关以互补方式进行工作（因此这些钳位电路被称为“互补模式有源钳位”电路）。在这种工作模式下，变换器只能工作于非连续导通模式或临界导通模式，不能工作于连续导通模式。当需要宽输出电压范围的设计（如USB PD和PPS充电器）时，这对设计者来说是一个挑战，导致设计出电源在高输入电压下的导通必须非常不连续。然而，InnoSwitch4-CZ/ClampZero芯片组克服了这个限制。
Power Integrations的InnoSwitch4-CZ/ClampZero芯片组使设计者能够为手机、平板电脑和笔记本电脑设计高达110W的超高密度充电器，这些设计在以前是无法实现的。InnoSwitch4-CZ IC可提供可变输出电压及恒流特性，非常适合于高效紧凑型USB-PD适配器和高效恒压/恒流电源。它们在提供输入电压检测等安全及保护功能的情况下，空载功耗小于30mW，并且可提供高达95%的效率，即使在不同输入电压、系统负载和输出电压下也能保持非常恒定的高效率。