【導讀】近日，Power Integrations公司（以下簡稱PI）推出了針對家電和輔助電源市場的InnoSwitch-EP系列恒壓/恒流離線反激式開關IC。該系列IC是PI基于其FluxLink專利技術的商用化產(chǎn)品，可以幫助用戶設計出無需光耦的、高效率、高精度和高可靠性的電源電路。在此器件中，由于采用集成了725 V的 MOSFET、同步整流和精確的次級反饋檢測控制，從而在多路輸出設計中的交叉調(diào)整率、輸入過欠壓保護及動態(tài)響應方面都有不俗的表現(xiàn)，并且空載功耗可以做到低至10 mW。
PI公司市場總監(jiān)Shyam Dujari表示，在家電和輔助電源市場中，對于總體能耗和產(chǎn)品可靠性的要求越來越高，InnoSwitch-EP IC正是因應這樣的需求而設計的，其在家電、暖通空調(diào)(HVAC)、消費電子產(chǎn)品、計算設備、電信以及數(shù)據(jù)通信應用中的輔助和待機電源領域?qū)砀锩缘淖兓?/div>
之所以PI對InnoSwitch-EP IC有如此的信心，我們可以從以下幾個方面進行解讀。
采用FluxLink技術，性能成本優(yōu)勢兼得
傳統(tǒng)的AC/DC電源有次級反饋控制SSR和初級反饋控制PSR兩種穩(wěn)壓模式。次級反饋控制電路，是對次級電壓電流進行檢測，并通過光耦反饋至初級的開關IC和高壓MOSFET（見圖1a），進而實現(xiàn)穩(wěn)壓；而初級反饋控制電路是通過對初級感應繞組電壓取樣，直接反饋給初級反饋電壓IC（見圖1b）。這兩種模式各有優(yōu)劣，與SSR相比PSR無需光耦，在電路上大大簡化，整體方案的BOM成本較低，但是在性能上有所折中，如對于變壓器的設計比較敏感，在多路輸出時交叉調(diào)整率比較差；而SSR雖然BOM成本高，但是易于設計，性能更好，且利于多路輸出的設計。因此PSR和SSR的選擇，一直是困擾電源設計工程師的一個問題。
圖1a，次級反饋控制電路，需要通過光耦反饋檢測信號
圖1b，初級反饋控制電路，無需光耦而直接通過繞組感應信號，簡化了電路
PI的FluxLink技術，就是為了解決這個困擾而開發(fā)的。FluxLink技術不僅能實現(xiàn)高性能次級反饋控制，而且還能實現(xiàn)初級反饋控制通常所提供的線路簡單以及元器件數(shù)目少的優(yōu)勢，而高效的同步整流技術的采用，可以保證在包括重載在內(nèi)的整個負載范圍內(nèi)均提供極高的效率，讓電源的設計“魚和熊掌兼得”。
InnoSwitch-EP IC最大的一個特點，就是采用了Fluxlink技術，通過單一器件就可以實現(xiàn)次級信號的反饋和穩(wěn)壓調(diào)整，電路設計也大大簡化（見圖2）。按照PI提供的數(shù)據(jù)，InnoSwitch-EP IC在20 W的多路輸出電源設計中可以實現(xiàn)約90%的效率，同時將空載功耗降到30mW以下。輸入過壓保護點的精度可以做到+/-5%范圍以內(nèi)，而過流保護點（OCP）的精度也可以在+/-5%范圍以內(nèi)。
圖2，F(xiàn)luxLink兼具SSR和PSR兩種穩(wěn)壓方式的優(yōu)勢
多路輸出設計中交叉調(diào)整率的改善
在多路輸出的設計中交叉調(diào)整率不佳是傳統(tǒng)穩(wěn)壓模式一個突出的問題。在采用二級管整流的雙路輸出設計中，如果使用單路反饋方式的SSR電路，由于繞組之間的影響，負載從空載到滿載的變化過程中，輸出整流二極管兩端的壓降會有200-300mV的差異。而InnoSwitch能夠同時驅(qū)動兩路輸出的同步整流MOSFET，如果再采用從兩路輸出加權反饋的方式，既可以實現(xiàn)交叉調(diào)整率的大幅改善，同步整流管的壓降隨負載的變化只有30-50mV的差異。（見圖3）
圖3，InnoSwitch采用了加權反饋方式，優(yōu)化了多路輸出性能
輸入過壓保護
InnoSwitch-EP IC具有輸入過壓保護功能，能夠確保電路在輸入電壓不穩(wěn)定的情況下也能夠工作。（見圖4）
圖4，InnoSwitch-EP IC輸入過壓保護過程
簡化的BOM，增強的可靠性
由于光耦的性能會隨著時間下降，所以采用InnoSwitch-EP IC而無需光耦的電源可靠性會得到加強，同時電路所需的元器件數(shù)量也大大減少。以一個20W的電路設計為例，整個方案不到50個元器件，且不需要散熱片，這使得最終產(chǎn)品的外形尺寸也可以更為小巧。（見圖5）
圖5，采用InnoSwitch-EP IC的方案，BOM大大簡化
輕載時的高效率
在輕載時，InnoSwitch-EP IC仍然可以保持高效率，能夠達到EC ErP標準的要求。值得一提的是，PI提供的數(shù)據(jù)顯示，0.5W輸入待機功耗時可帶載功率約為0.25W，這樣的帶載功率是可以滿足很多具有物聯(lián)網(wǎng)功能的設備需要的。（見圖6）
圖6，InnoSwitch-EP不同負載下的都能夠保持較高的效率特性
以上幾張圖，比較全面的展示了InnoSwitch-EP IC創(chuàng)新的特性，其目前有3個型號的產(chǎn)品，輸出功率覆蓋從15W到25W的應用。它帶給電源市場的影響才剛剛開始。
