忘記散熱片吧 PI的新電源芯片將徹底解放電源適配器

為什么筆記本越來越薄，但是電源適配器始終笨重？因為電源的效率很難提升，造成了大量的熱損耗，不得不增加散熱片來導(dǎo)熱，造成了適配器體積無法縮減。但是，隨著PI公司InnoSwitch™3芯片的發(fā)布，無散熱片的時代來臨了。

去散熱片的秘密

電源效率的提升，就是無散熱片設(shè)計的秘密。以一個舊款的輸入功率45W的適配器為例，如果其滿載效率是87%，則需要耗散的熱量為5.85W。如果我們以其體積作為參考（假定其體積為1），使用InnoSwitch3設(shè)計的產(chǎn)品后，其僅從散熱方面考慮的體積可以降低70%，需要耗散的熱量降低至2.7W，而效率可以達(dá)到94%。

作為該系列的最新一代產(chǎn)品，InnoSwitch3采用了多種最新技術(shù)，使得設(shè)計者可以在任意輸入電壓和負(fù)載條件下輕松取得93%以上的效率，而經(jīng)過優(yōu)化后，就能讓效率值達(dá)到94%。

PI公司資深培訓(xùn)工程師、實驗室經(jīng)理閻金光認(rèn)為，InnoSwitch3產(chǎn)品在同步整流時序更精準(zhǔn)的控制和QR（準(zhǔn)諧振）模式的增加，是效率提升的決定性因素。新的控制方式讓產(chǎn)品實現(xiàn)了極快速的動態(tài)響應(yīng)和較低的輸出紋波；同時，過壓、過流、過功率等多種保護(hù)模式，完善了產(chǎn)品的安全特性。

這一代的產(chǎn)品有三個子系列：

CE系列：外部電流檢測。輸出電流采用外部檢測的方式，可提供精確的恒流/恒壓調(diào)整率，從而提高設(shè)計靈活性。適合僅有單一輸出電壓的緊湊型充電器、適配器、物聯(lián)網(wǎng)和樓宇自動化應(yīng)用。

CP系列：恒定功率的輸出特性。適合USB功率傳輸(PD)、快速充電以及其他要求具有輸出電壓可變的應(yīng)用。

EP系列：嵌入式電源。集成了該系列額定電壓最高的MOSFET (725 V)，可提供全面的輸入電壓及負(fù)載保護(hù)，并且具有出色的多路輸出交叉調(diào)整率，適合要求嚴(yán)苛的工業(yè)控制及家電應(yīng)用。

該系列產(chǎn)品的最大輸出功率達(dá)到了65W，適用范圍廣泛。如果前級采用功率因數(shù)校正電路可以輸出更高的輸出功率，以滿足更多應(yīng)用的需要。

兼?zhèn)湫逝c安全的方案

傳統(tǒng)的適配器電源都采用了光耦來進(jìn)行隔離，PI另辟蹊徑地開發(fā)了FluxLink技術(shù)，用磁感耦合來進(jìn)行跨越初級側(cè)和次級側(cè)的通信，配合CCM和準(zhǔn)諧振開關(guān)，并對同步整流二極管進(jìn)行主動控制，使得系統(tǒng)既有次級側(cè)輸出精確控制的優(yōu)勢，又有初級側(cè)電路簡單的優(yōu)點，同時消除了光耦隨適用壽命增加其性能下降的弱點，極大地改善了電源的可靠性。

作為跨接于安規(guī)隔離帶兩端的安規(guī)器件，InnoSwitch3還有著極其高的安全特性。除了上面提到的各種安全保護(hù)功能外，其還具有CQC、UL及TUV的安全隔離認(rèn)證。采用的新型超薄InSOP封裝，保證爬電距離/電氣間隙超過11mm。能夠輕松滿足中國5000米海拔(9.5mm爬電間距)的CQC要求。

InnoSwitch3的先進(jìn)特性還不止與此，“由于采用數(shù)字反饋的Fluxlink技術(shù)，InnoSwitch3的方案具有極佳的動態(tài)響應(yīng)特性，電源的負(fù)載即使從空載至滿載之間進(jìn)行階躍跳變，在輸出端也不會感覺到明顯的電壓變化”，閻金光補(bǔ)充，“與其他產(chǎn)品相比，它還有極低的空載功耗和非常高的待機(jī)效率”。

這款產(chǎn)品性能如此之高，應(yīng)用卻并不困難。據(jù)閻金光介紹，采用了PI自己開發(fā)的PI Expert設(shè)計工具，即使是剛畢業(yè)的新手，也能設(shè)計出像模像樣的電源產(chǎn)品。

目前，InnoSwitch3-CP和InnoSwitch3-CE IC樣品現(xiàn)已開始供貨，而InnoSwitch3-EP器件將于2017年11月份開始供貨，包括PI Expert在內(nèi)的設(shè)計工具都可以在PI的官網(wǎng)找到。