對(duì)初級(jí)能量加以引導(dǎo)的“更聰明”的多路輸出電源解決方案 – InnoMux-2！

隨著全球?qū)G色低碳的呼聲日益高漲，功率變換技術(shù)在用電設(shè)備中的作用愈發(fā)凸顯。高效的功率變換不僅關(guān)乎著設(shè)備的性能優(yōu)化，更是提高能源利用效率和降低碳排放的關(guān)鍵。因此，探索并發(fā)展更高效的功率變換技術(shù)，對(duì)于我們邁向綠色低碳的未來(lái)至關(guān)重要。

在此背景下，越來(lái)越多的半導(dǎo)體廠商開(kāi)始重視低功耗設(shè)計(jì)，以不斷提升產(chǎn)品性能和優(yōu)化應(yīng)用方案來(lái)滿足更多的市場(chǎng)需求。作為行業(yè)的引領(lǐng)者，Power Integrations（以下簡(jiǎn)稱“PI”）在該領(lǐng)域內(nèi)必然不會(huì)缺席，其最近推出的InnoMux-2?系列單級(jí)獨(dú)立穩(wěn)壓的多路輸出離線式電源IC，就是一種支持各種輸出特性組合、且高效低耗的理想解決方案。

我們都知道，直流供電是用電設(shè)備中最基本、最簡(jiǎn)單的一種供電方式，許多電子產(chǎn)品都需要多種直流電壓供電才能正常運(yùn)行。在傳統(tǒng)的解決方案中，通常使用的是“單路反激式電源+多個(gè)降壓/升壓變換器”的方式來(lái)改善電壓穩(wěn)定輸出的。

然而，這種兩級(jí)架構(gòu)往往會(huì)造成系統(tǒng)整體效率的下降，同時(shí)由于單級(jí)反激方案中各路峰值充電和“能量不足”效益的存在，有時(shí)需要在輸出端使用假負(fù)載電阻，而這會(huì)帶來(lái)空載或待機(jī)功耗的增加。因此，傳統(tǒng)的多路輸出電源設(shè)計(jì)很難在效率、空載功耗和輸出精度之間實(shí)現(xiàn)良好的平衡。所以，多路輸出電源的設(shè)計(jì)使得設(shè)計(jì)者必須就某些性能表現(xiàn)之間做折中選擇，面臨著一系列復(fù)雜的技術(shù)和設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)。

不過(guò)，PI全新推出的InnoMux-2 IC，則完美地解決了上述所有問(wèn)題。

據(jù)PI技術(shù)培訓(xùn)經(jīng)理Jason Yan介紹，全新開(kāi)關(guān)IC采用的是一個(gè)單級(jí)的架構(gòu)，通過(guò)將AC-DC和后級(jí)DC-DC變換級(jí)整合到單個(gè)芯片中，可以提供多達(dá)3個(gè)獨(dú)立的穩(wěn)壓輸出，或者2個(gè)恒壓輸出和1個(gè)恒流輸出，而每路輸出具有獨(dú)立的反饋及控制機(jī)制，保證其在任何工況下輸出的穩(wěn)定。

與傳統(tǒng)的兩級(jí)架構(gòu)相比，InnoMux-2 IC無(wú)需使用單獨(dú)的DC-DC變換級(jí)，就能讓每個(gè)開(kāi)關(guān)周期中的能量都能根據(jù)需要在輸出之間進(jìn)行分配。這樣的設(shè)計(jì)不僅可以減少元件數(shù)目、減小PCB占板尺寸、降低元件成本和制造復(fù)雜性，同時(shí)還能大大提高能量轉(zhuǎn)換效率、減少能量損耗。

與此同時(shí)，InnoMux-2 IC還采用了750V PowiGaN?氮化鎵開(kāi)關(guān)管、零電壓開(kāi)關(guān)（無(wú)需有源鉗位）和同步整流技術(shù)。由于氮化鎵這種第三代半導(dǎo)體材料具有高功率密度、低能耗、適合高頻率、支持更高環(huán)境溫度工作等特點(diǎn)，能夠在更高的電壓下提供更低的損耗，并且在開(kāi)關(guān)切換時(shí)使用的能量更少。因此，氮化鎵開(kāi)關(guān)器件的體積也相對(duì)較小，電源設(shè)計(jì)人員能夠在很寬的輸入輸出電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高的開(kāi)關(guān)頻率，同時(shí)在較小的物理尺寸上達(dá)到期望的設(shè)計(jì)效率?？梢哉f(shuō)，這些材料和技術(shù)都有助于效率的進(jìn)一步提高。

而在封裝方面，InnoMux-2 IC采用的是PI獨(dú)有的高效散熱的InSOP?24和InSOP?28封裝，可通過(guò)PCB進(jìn)行散熱，因此無(wú)需使用散熱片，這也進(jìn)一步節(jié)省了設(shè)計(jì)成本。

從上述技術(shù)特性不難看出，新IC拓?fù)錁O大地改善了多路輸出離線式電源變換的設(shè)計(jì)。正如Jason Yan在介紹中所提到的，“InnoMux-2 IC可以配置多個(gè)恒壓（CV）和恒流（CC）輸出，實(shí)現(xiàn)15-100W的輸出功率能力，并且每個(gè)輸出均獨(dú)立穩(wěn)壓調(diào)整；同時(shí)相對(duì)于傳統(tǒng)的兩級(jí)功率架構(gòu)，能使整體系統(tǒng)效率提升10%，待機(jī)功耗改善20%，元件數(shù)目縮減約50%，整個(gè)輸入電壓及負(fù)載范圍均能使輸出維持在±1%的輸出精度?！?/span>

另外，在PI看來(lái)，更高效的功率變換對(duì)于低碳未來(lái)至關(guān)重要。此前，能源之星^®和歐盟標(biāo)識(shí)指令都對(duì)設(shè)備的功耗進(jìn)一步進(jìn)行了限制，設(shè)備工作期間及待機(jī)狀態(tài)的系統(tǒng)功耗限值均更加嚴(yán)格；而生態(tài)設(shè)計(jì)指令2024/826也將待機(jī)功耗從500mW降至300mW，并且更多應(yīng)用涉及到滿足待機(jī)限制的要求。因此，為了滿足節(jié)能減排的環(huán)保要求，就需要考慮低配置和提高效率，而PI此次推出的InnoMux-2 IC，則完全符合這些標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)官方提供的數(shù)據(jù)顯示，InnoMux-2 IC可提供高達(dá)100W的輸出功率，并且在整個(gè)輸入電壓、負(fù)載范圍、溫度及負(fù)載電流跳變的條件下滿足優(yōu)于±3%的調(diào)整精度。電源系統(tǒng)的總效率（從交流到穩(wěn)壓的低壓直流輸出段）可超過(guò)90%；同時(shí)，先進(jìn)的InnoMux-2控制器還能管理輕載下的功率輸出，無(wú)需使用假負(fù)載電阻，可輕易滿足300mW待機(jī)功耗的限值要求，并使得用電設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)更多的待機(jī)功能。

事實(shí)上，InnoMux-2 IC是基于上一代產(chǎn)品的成功經(jīng)驗(yàn)而設(shè)計(jì)的，PI除了對(duì)技術(shù)性能進(jìn)行改善，還擴(kuò)大了產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。InnoMux-2 IC方案支持多種輸出組合，從一路恒壓和一路恒流輸出，到兩路恒壓輸出、三路恒壓輸出，再到一路恒壓及最多八路的恒流輸出，這些應(yīng)用場(chǎng)景都可以使用，該器件非常適用于白色家電、工業(yè)系統(tǒng)、顯示器，以及其他需要多組供電電壓的用電設(shè)備中。

總之，InnoMux-2 IC是一款非?！奥斆鳌钡睦硐胄烷_(kāi)關(guān)器件，它不僅能夠?qū)㈦娫吹哪芰恳龑?dǎo)到所需的輸出端，實(shí)現(xiàn)多路輸出的高穩(wěn)定性輸出，還能支持多種電源輸出特性和多個(gè)功率級(jí)別，滿足不同市場(chǎng)的應(yīng)用需求?？梢韵胂螅赑I全新多路輸出離線式電源IC的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)下，未來(lái)的用電設(shè)備將會(huì)更加節(jié)能省電、安全可靠。