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PI推出兼容各种快充协议的反激式开关IC,可实现效率超过95%

荷叶塘 来源:电子发烧友网 作者:程文智 2022-11-24 09:26 次阅读
(文/程文智)自2015年开始,PI陆续推出了一系列的PD产品,比如2015年推出了第一代InnoSwitch产品和FluxLink磁感耦合技术,会把初级侧和次级侧的信号通过芯片内部集成的两个线圈,用磁感耦合的方式进行耦合;2017年推出了第三代InnoSwitch-3,降低了音频噪声,可应对更高输出功率充电器的需求;2018年推出了氮化镓的产品,当时是在功率比较大的应用场景中使用了氮化镓,功率比较小的时候仍然使用的是硅器件;2019年推出了InnoSwitch-3 Pro,引入了I2C接口,外部的MCU可以通过I2C与功率器件进行通信,实现智能沟通;为了进一步缩小体积,PI在2020年推出了MiniE-CAP,其主要作用是将前面的输入大电解电容替换成两个并联的低压电容,这样就能缩小电解电容的体积,电容尺寸大概能缩小40%,好处是提升电源的功率密度。

日程表描述已自动生成

2021年推出了InnoSwitch-4、ClampZero、InnoSwitch3-PD,其中InnoSwitch3-PD将MCU都集成在了芯片内部,可以说是一个单芯片的解决方案,因为把通信协议都集成进了芯片内部,所以对中小型没有软件研发能力的客户来说就非常友好。InnoSwitch-4和ClampZero主要是用来做有源钳位,工作频率可以做得更高,温升做得更低。

近期,PI又推出了一款新的产品InnoSwitch4-Pro,该芯片集成了InnoSwitch-4有源钳位的优点,以及I2C接口的灵活性,同时具备了InnoSwitch3-Pro的广泛适用性和InnoSwitch-4的高效率。

InnoSwitch4-Pro的特性
据PI介绍,InnoSwitch4-Pro系列可数字控制的离线恒压/恒流零电压开关(ZVS)反激式IC,可大幅缩减电源适配器的尺寸。这些高度集成的器件采用稳定耐用的PowiGaN氮化镓初级开关,稳态开关频率高达140kHz,可减少用于手机、笔记本电脑、平板电脑和多端口配件市场的超紧凑适配器应用所需的元件数量和PCB板面积。
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PI资深技术培训经理阎金光特别介绍了InnoSwitch4-Pro集成I2C接口后带来的好处,由于具备了I2C接口,工程师能够方便进行数字编程控制的高效功率变换。比如说,通过不受外部协议影响的接口对电源的各种特性进行控制;通过I2C与外部MCU相连则可以支持USB-PD、PPS、UFCS,以及其他各种客户定制化的快充协议,而不受协议限制。

正是由于I2C接口的引入,让InnoSwitch4-Pro增加了更多新的特点,比如增强的报告功能和更多的保护特性;同时让代码更加简化、响应更加快捷、可选项也变得更多。

图示, 示意图描述已自动生成

据阎金光介绍,InnoSwitch4-Pro IC能够提供高达220W的功率,并且采用超薄的InSOP-28封装,内部同时集成了750V PowiGaN初级开关、控制器、用于次级侧控制的FluxLink加强绝缘反馈链路、I2C接口、有源钳位驱动和同步整流功能。

由于InnoSwitch4-CZ技术增加了零电压开关(ZVS)特性,因此InnoSwitch4-Pro也具有零电压开关特性,从而使得该IC的工作开关频率更高,却不会带来效率的降低。

值得一提的是,InnoSwitch4-Pro具有ZVS或准谐振(QR)的开关特性可选,如果搭配ClampZero IC使用则可以提供最佳的效率表现和使用更小的磁性元件,更高的开关频率(最高可达140kHz开关频率)适合于使用平面变压器,平面变压器的一致性更好,这样生产出来的产品一致性也将更好。

InnoSwitch4-Pro可数字控制的反激式IC与ClampZero和MinE-CAP配套器件搭配使用,可满足OEM原装、非原装USB PD和通用快充技术规范(UFCS)适配器市场应用非常需要的超紧凑和纤薄外形的设计要求。其中,UFCS是中国通信标准化协会发布的新标准。

InnoSwitch4-ProIC可与PI的ClampZero系列有源钳位IC无缝衔接,在连续导通模式(CCM)和非连续导通模式(DCM)下实现ZVS。ZVS与PI的PowiGaN技术相结合,几乎消除了开关损耗。其超过95%的效率,使设计人员能够省去热管理通常需要的散热片、导热片和灌封材料。
图示描述已自动生成

而如果在使用InnoSwitch4-Pro和ClampZero IC之外,再使用MinE-CAP器件,则可以进一步减小适配器的尺寸。MinE-CAP IC同样基于PowiGaN技术,可将输入电容的尺寸减小约40%。

InnoSwitch4-Pro IC采用独特的控制方法,在DCM和CCM中都能实现ZVS。与ClampZero IC搭配使用时,该控制方法可支持更高的操作频率,而不会造成效率的下降。InnoSwitch4-Pro产品单独使用时,在DCM和CCM模式下还同时支持准谐振的开关工作。可选择仅采用DCM模式工作以降低SR FET电压应力。新IC还具有优化的命令集以降低I2C数据拥堵的可能性。

图示描述已自动生成

此外,InnoSwitch4-Pro反激式开关IC可提供优异的恒压/恒流精度,不受外围元件的影响,并且在提供输入电压检测等安全及保护功能的情况下,其空载功耗小于30mW。该器件具有完善的保护功能,可提供用于输出过压和欠压保护的自动重启动或锁存故障响应方式,以及提供多个输出欠压故障阈值、锁存或迟滞初级过温保护以及输出母线开关短路保护。

表格描述已自动生成

结语
总的来说,InnoSwitch4-Pro可帮助客户采用更低的元件数量设计其电源产品,并且设计简单,而通过I2C总线和低成本的MCU进行性能设定,能够对快充应用实现精准的V/I控制,实现全面的故障保护和遥测报告功能。而且PI还会提供完整的设计支持工具PI Expert套件,而为了方便工程师评估InnoSwitch4-Pro IC,PI同时推出了两款参考设计DER-960 (100W)和RDK-942 (65W)。

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    芯片,支持A+A+B+C+L 口任意口快。其集成了5A高效率开关充电,20W高效率同步升压输出,PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP/VOOC 等多种协议,电量计量,LED
    发表于 10-21 17:50

    华为FCP协议SCP协议区别,SW6208同时支持这两个协议

    开关充电,20W高效率同步升压输出,PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP/VOOC 等多种协议,电量计量,LED 灯/数码管显示以及相应的控制管理逻辑。外围只需少量的器件
    发表于 10-18 17:04

    SD8666QS内置MOS 多协议旅充方案

    Super Junction MOS,骊微电子推出的12v3a多协议旅充全套解决方案支持30W应用,SD8605在上一代协议IC SD8602Q基础上内置了负载隔离管,提高了系统集成度,降低
    发表于 08-29 10:19

    SP3413高效率同步降压型方案

    `芯派科技优势供应SP3303、SP3313、SP3314、SP3414、SP3406系列车IC;FP6601Q、IP2161、PS9115、NT6008B/D系列协议IC产品特性
    发表于 08-08 09:08

    【提问题,赢课程】开关电源设计、变压器设计及调试课程问题搜集

    开关电源应用产品是每个从事电子相关工作的朋友最早最常接触的设计产品。2019年电子发烧友学院为了推出更好的开关课程,我们需要向您了解下关于开关您有什么困惑或问题。您的反馈对我们制作课程非常重要。您所提出的问题
    发表于 04-12 18:58

    转换器与SiC用AC/DC转换器控制IC组合显著提高效率

    1700V高耐压,还是充分发挥SiC的特性使导通电阻大幅降低的MOSFET。此外,与SiC-MOSFET用的转换器控制IC组合,还可大幅改善效率。ROHM不仅开发最尖端的功率元器件,还促进充分发挥
    发表于 12-04 10:11

    绝缘型转换器的基础:转换器的特征

    ,在二次侧进行整流、平滑,成为需要的DC电压。不过,实际的电路会监控输出,并增加控制开关晶体管的反馈电路、控制电路。转换器,可组成降压和升压,且同时支持绝缘和非绝缘,优点是确保大输入电压范围,但
    发表于 11-27 17:01

    通用交流输入的离线AC/DC 120W转换器附设计文件

    高效非隔离输出。QR 设计实施谷底开关实现效率和完整保护功能,例如输出短路和输出过压保护。主要特色良好的交叉调节能力谷底开关实现效率输出 OVP、OCP 和短路保护输入欠压平均效率
    发表于 11-02 16:57

    变压器开关电源电路参数计算

    ,但由于电容、放电的曲率都非常小,所以,把图1-19变压器开关电源储能滤波电容两端电压的、放电波形画成了锯齿波,这也相当于用曲率的平均值来取代曲线的曲率,如图1-26所示。 图1-26中,uo
    发表于 10-11 16:30

    基于PSR实现84%以上效率的开放电源设计包含BOM和组装图

    描述此参考设计基于通用的 85V-265V AC 输入提供隔离 12V/3.3A 输出。此设计实现了 84% 以上的效率。通过采用 UCC28710D 初级侧调整 (PSR) 控制器
    发表于 08-22 07:30

    8.4 W高PF隔离电源

    优化,可在90 VAC至265 VAC的输入电压范围内工作。LYTSwitch-6 IC在单面安装的离线开关IC中集成了初级,次级和反馈电路。它集成了初级MOSFET,初级侧控制器和次级侧同步
    发表于 07-21 16:55

    银联宝科技重磅推出USB PD开关电源芯片TB3890

    ,成为了USB PD大规模普及的瓶颈。2018年,银联宝科技重磅推出USB PD开关电源芯片-TB3890。 TB3890属于六级能效的开关电源芯片,TB3890外部集有高雪崩功率的MOSFET
    发表于 07-19 09:35

    有源钳位控制器开关电源芯片U6773S

    ,通过循环泄漏能量并将其传递到输出端而不是耗散以实现高于传统转换器的效率;最后可以实现更高的功率密度更低的开关能耗使开关频率更高,使无源元件体积更小。银联宝科技推出新款开关电源芯片U6773S
    发表于 07-10 09:15

    FP6601Q协议识别IC兼容QC2.0/3.0/FCP

    / d- 上的电压数据自动调整供电设备上的输出电压,互相握手识别后设备提升充电功率缩短充电时间,使之获得设备允许的安全***充电电压,是一款协议识别ic控制器。 fp6601q是支持美国高通公司推出
    发表于 06-12 14:52

    识别芯片FP6601Q协议芯片QC3.0车方案

    于:墙壁适配器,智能手机,平板电脑,笔记本移动/平板电力银行汽车充电器USB电源输出端口为了实现大电流的充电,骊微电子使用开关充电管理芯片FP6601Q识别芯片QC3.0识别IC,兼容FCP是一个
    发表于 05-28 11:31

    快速充电协议芯片INN2215KicQc3.0PD适配器方案

    代理的INN2215K这款同步整流的芯片却可以做到。INN2215K是InnoSwitch-CP系列IC,集成了控制器、650 V 的高压MOSFET、次级侧检测和同步整流驱动器,次级侧控制器实现
    发表于 05-12 09:53

    关于高效率电源学术性知识全在这里!

    InnoSwitch3无疑是今年“充电头”圈子里最引人注目的一款产品。由Power Integrations公司(以下简称PI公司)推出的这一系列恒压/恒流离线开关电源IC有十分抢眼的性能表现——实现高达94%的效率
    的头像 发表于 12-18 17:01 5671次阅读

    SW6124整合PD3.0全协议,4A高效率开关充电,18W高效同步升压移动电源方案

    `支持PD的多种协议双向移动电源解决方案SW6124是一款高集成度的双向移动电源专用多合一芯片,其集成了4A高效率开关充电,18W高效同步升压输出,PD/QC/FCP/PE/SFCP等多种
    发表于 11-20 19:14

    PI安徽开关电源大时代ICInnoSwitch3实现高达94%的效率怎么样

    宣布推出效率离线开关电源ICInnoSwitch3系列产品,InnoSwitch3实现高达94%的效率,无需散热片,使得设计更紧凑,体积减少35%。Power Integrations 资深
    发表于 10-18 10:06

    这个厉害了 【方案】QC2.0 12W (CR5244+CR6621B)测试报告

    应用领域: Quick Charge 2.0 快速充电器QC2.0样机特性: 兼容高通Quick Charge2.0技术,智能匹配移动设备,实现快速充电; 低待机,高效率。全模式(5V/9V/12V
    发表于 08-21 11:50

    IP5328- 4A充电 18W放电集成TYPE-C和多种协议

    兼容 BC1.2/苹果/三星手机、同步升/降压转换器、锂电池充电管理、电池电量指示等多功能的电源管理 SOC,为移动电源提供完整的电源解决方案。同时支持 USB A x2,USB B,USB C
    发表于 07-26 20:50

    5318-YPE-C协议、输出协议

    的电源解决方案。IP5318的高集成度与丰富功能,只需一个电感实现降压与升压功能,使其在应用时仅需极少的外围器件,并有效减小整体方案的尺寸,降低BOM成本。IP5318的同步开关升压系统支持,提供
    发表于 05-11 21:30

    基于UC3842的开关电源的实现怎样用MATLAB simulink仿真

    基于UC3842的开关电源怎样用MATLAB simulink仿真
    发表于 04-18 20:35

    (RCD)开关电源原理及设计

    (RCD)开关电源原理及设计
    发表于 12-15 18:02 170次下载

    集成650V_MOSFET的恒压恒流离线开关IC

    集成650 V MOSFET的恒压恒流离线开关IC,感兴趣的可以看看。
    发表于 05-11 18:00 11次下载

    集成了MOSFET、同步整流和反馈功能的离线CVCC开关IC

    集成了MOSFET、同步整流和反馈功能的离线CVCC开关IC
    发表于 05-11 18:00 21次下载

    通用交流输入、效率为 88% 的 14V/2.4A

    `描述此参考设计基于通用的 85-265VAC 输入提供隔离 14.5V/35W 输出。此设计使用 UCC28740 控制器来提供高效率并最大限度降低轻负载损耗。最大负载效率超过 88
    发表于 03-10 15:41

    关于TOPSwitch开关电源

    有没有大神做过TOPSwitch开关电源?知不知道这种电源的输出可调该怎么设计?
    发表于 11-27 16:51

    基于PI Expert的开关电源设计方案

    开关电源具有电路结构简单,安全隔离和输出电压范围较大的特点,因此在电器设备中应用非常广泛。PI Expert是美国Power Integrations公司出品的一款开关电源设计软件,使用PI
    发表于 08-28 11:07 5642次阅读
    基于<b>PI</b> Expert的<b>反</b><b>激</b><b>式</b><b>开关</b>电源设计方案

    开关电源的设计与multisim仿真

    我的毕业课题是开关电源的设计与multisim仿真 求电路图 谢谢了!
    发表于 04-27 11:50

    求反开关电源的设计啊

    谁有开关电源的设计啊求助!!!!
    发表于 01-05 16:35

    开关电源准谐振变换的实现

    摘要:围绕着提高开关电源效率,介绍了软开关技术和准谐振变换概念,分析了开关电源准谐振变换的电路组成、工作原理、控制方式和频率特性,介绍了实现准谐振变换的
    发表于 11-30 14:07 54次下载

    修复存在音频噪声的电源

    简介 本课程讲义用于PI大学视频课程—“修复存在音频噪声的电源”。在本课程中,您将了解到造成开关电源音频噪声的各种原因,以及修复噪声问题的具体步骤。您
    发表于 07-02 22:13 35次下载

    开关电源的设计计算

    开关电源的设计计算 开关电源变换器:也称Flyback 变换器,是将Buck/Boost 变换器的电感变为变压器得到的, 因为电路简洁,所用元器件
    发表于 03-15 14:32 263次下载

    Linear推出低功率隔离型单片开关稳压器

    Linear推出低功率隔离型单片开关稳压器   凌力尔特公司 (Linear Technology Corporation) 推出隔离型单片开关稳压器 LT3574, 该器件显著简化了低功率隔离型
    发表于 02-09 09:24 645次阅读
    Linear<b>推出</b>低功率隔离型单片<b>反</b><b>激</b><b>式</b><b>开关</b>稳压器

    开关电源的变压器电磁兼容性设计原理

    开关电源的变压器电磁兼容性设计原理   本文以一款开关电源为例,阐述了其传导共模干扰的产生、传播机理。
    发表于 12-09 11:28 1480次阅读

    开关电源变压器的设计

    开关电源变压器的设计变压器是开关电源的核心,它决定了激变换器一系列的重要参数,如占空比D,最大峰值电流,设计变压器,就是要
    发表于 11-18 17:18 127次下载

    开关电源变压器的设计

    变压器是开关电源的核心,它决定了激变换器一系列的重要参数,如占空比D,最大峰值电流,设计变压器,就是要让开关电源工作在一个合理的工作点上
    发表于 06-29 13:48 82次下载

    下载硬声App