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PI發布基于氮化鎵的InnoSwitch3 AC-DC變換器IC,可大大提升產品性能

作者:熊貓時間:2019-10-09來源:電子產品世界收藏

近日,專注于高壓集成電路高能效功率轉換領域的知名公司Power Integrations發布其明星產品InnoSwitchTM3系列恒壓/恒流離線反激光開關電源IC的新成員。PI資深技術培訓經理閻金光(JASON YAN)在媒體會上分享新成員的獨特之處。

本文引用地址:http://www.tsejo.com.cn/article/201910/405546.htm

眾所周知,消費類電子產品應用的發展方向將集中在尺寸和效率兩方面。比如在各類家用電器、電視機、服務器待機電源,筆記本適配器、高端手機充電器和其他移動設備等產品中,生產商需要制造出體積更小、效率更高的產品,也就對開關電源提出更加嚴苛的要求。

InnoSwitchTM3系列新產品共發布三款,根據不同的使用環境分為InnoSwitch3-CP(恒功率)、InnoSwitch3-EP(適合敞開式應用)、InnoSwitch3-Pro(數字控制)。其中InnoSwitch3-CP和InnoSwitch3-EP的電源特性可以通過改變硬件參數的方式進行配置,而InnoSwitch-Pro集成先進的數字接口,可通過軟件實現對恒壓和恒流的設置點、異常處理以及安全模式選項的控制。

InnoSwitchTM3系列的三位新成員突破性地使用了專利技術PowiGaN開關技術,即用氮化鎵開關替代原有的常規高壓硅晶體管,使得電源的效率更高、溫度更低、尺寸更小,同時率先實現大功率電源的無散熱片設計。

提高效率

InnoSwitchTM3系列的革新設計將輸出功率提升到100W以上。其主要原理是應用到GaN開關技術降低導通損耗和開關損耗。導通損耗由導通電阻決定,在電流一定的情況下,當電阻越低時損耗也就越低。而GaN開關技術可以將導通電阻做到更小,從而降低導通損耗。于此同時,利用氮化鎵技術的本質特征將開關損耗做到最低。這兩方面的共同作用實現了利用PowiGaN開關技術的產品的優質性能。

安全性和一致性

氮化鎵技術早在十幾年前已經被業界研究,但是成熟的應用產品數量極少,并且成本很高。部分原因是因為氮化鎵必須有單獨的控制器為其提供驅動,這就對工程師在設計產品過程中提出了關于安全性、可靠性方面的挑戰。對此,PI的策略是將PowiGaN器件封裝在IC產品內部并對器開關工作提供可靠保護,工程師們在設計過程中可以直接使用,不需要再做過多思考。

因為PI已經將PowiGaN器件集成到IC產品內,所以對于工程師來說可以看到顯著的性能優勢,但其他方面的變化并不明顯。這樣也是保障了產品的使用的一致性、連貫性及易于使用的特性。

基于PowiGaN的InnoSwitchTM3設計可實現95%的滿載效率,從而再適配器設計中可省去散熱片。PowiGaN的高效率還可提高60W USB PD電源再各種負載下的性能,再115VAC下的平均效率為92.5%,在230VAC下則為93.3%。

Power Integrations總裁兼首席執行官Balu Balakrishnan表示:“在實現高效率和小尺寸方面,氮化鎵是一項明顯優于硅技術的關鍵技術。我們預計眾多電源應用會從硅晶體管快速轉換為氮化鎵。自從我們在18個月之前推出硅技術新器件以來,InnoSwitch3已成為離線開關電源IC市場當之無愧的技術先行者,隨著我們的反激式產品在效率和功率能力的提高,新的氮化鎵IC進一步鞏固了我們的優勢地位。”

結語

Power Integrations全新的InnoSwitch 3 IC現已開始供貨,基于10,000片的訂貨量每片單價為4美元。Power Integrations網站提供了五款新的參考設計,均為輸出功率介于60 W到100 W的USB-PD充電器,此外還提供了自動化設計工具PI Expert?以及其他技術支持文檔。



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