SR-ZVS與GaN：讓電源開(kāi)關(guān)損耗為零的魔法

當今，快充市場(chǎng)正迎來(lái)前所未有的機遇與挑戰。風(fēng)暴仍在繼續，快充市場(chǎng)的迅猛發(fā)展，用戶(hù)對于充電器的功率需求也在不斷增大；移動(dòng)設備的普及，用戶(hù)對于充電器體積的要求也越來(lái)越高；同時(shí)為了在激烈的市場(chǎng)競爭中脫穎而出，低成本是每個(gè)快充產(chǎn)品必須考慮的因素。種種這些都對快充技術(shù)的要求愈發(fā)嚴格，不僅需要高效率、高功率，還需要適應多樣化的標準和滿(mǎn)足用戶(hù)個(gè)性化的需求。在種種挑戰之下，PI推出了InnoSwitch5-Pro 離線(xiàn)反激式開(kāi)關(guān)IC，在內部集成750V或900V PowiGaN?初級開(kāi)關(guān)、初級側控制器、FluxLink?隔離反饋功能和具有I2C接口的次級控制器。

SR-ZVS與GaN提效降損

在傳統的反激式開(kāi)關(guān)變換器中，初級功率開(kāi)關(guān)在開(kāi)通期間存在較高的電壓和電流交疊區間，產(chǎn)生開(kāi)通損耗，進(jìn)而導致效率低下。InnoSwitch5-Pro IC通過(guò)獨有的創(chuàng )新的SR-ZVS零電壓開(kāi)關(guān)技術(shù)，實(shí)現了在開(kāi)關(guān)導通之前將電壓降至零，從而消除了開(kāi)通損耗。據介紹，SR-ZVS是通過(guò)控制初級主開(kāi)關(guān)和次級同步整流開(kāi)關(guān)來(lái)完成的，不像傳統的有源鉗位工作，初級側需要增加額外的高壓開(kāi)關(guān)管及相應的控制電平移動(dòng)電路。這樣就大大降低了整個(gè)系統成本，同時(shí)電源的進(jìn)一步小型化也成為了可能。

同時(shí)，InnoSwitch5-Pro采用先進(jìn)的PowiGaN?技術(shù)，實(shí)現了高達95%以上的變換效率。這一顯著(zhù)優(yōu)勢意味著(zhù)在提供相同輸出功率的前提下，InnoSwitch5-Pro IC能將發(fā)熱量降到最低，從而減少了散熱成本，提高了系統的可靠性。InnoSwitch5-Pro IC的極低元件數目減少了系統的復雜性，降低了成本，簡(jiǎn)化了設計過(guò)程。

Power Integrations高級產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理Adnaan Lokhandwala表示：“ZVS與GaN（氮化鎵）相結合，能為電源注入神奇魔力。開(kāi)關(guān)損耗幾乎為零，并且我們可以利用GaN的低導通損耗來(lái)實(shí)現超緊密的適配器布局，其元件數量遠少于非對稱(chēng)半橋(AHB)電路或有源鉗位方案?！?/p>

軟硬結合更具靈活性

為了進(jìn)一步增強IC的靈活性以及適應各種快充應用可變輸出電壓的使用需求，InnoSwitch5-Pro IC支持I2C的可編程接口，可以實(shí)現對輸出特性、故障響應及故障狀態(tài)的可編程及自動(dòng)記錄匯報功能。它可以與任何微控制器配合使用，以執行不同的快充充電協(xié)議。這為用戶(hù)提供了極大的靈活性，可以根據不同的需求進(jìn)行定制化設置。InnoSwitch5-Pro IC具備全面的保護功能，包括過(guò)流保護、過(guò)壓保護、欠壓保護等。這些功能確保了系統的穩定運行，提高了產(chǎn)品的可靠性。

隨著(zhù)智能家居和家電市場(chǎng)的快速發(fā)展，快充技術(shù)的應用場(chǎng)景也在不斷擴展。目前國際標準主要分為兩大陣營(yíng)，歐盟和北美采用的USB PD 和 PPS 3.1標準以及中國采用的UFCS標準。另外還有其他客戶(hù)專(zhuān)有的一些快充標準，比如VOOC、VFC、SCP等。

據PI技術(shù)培訓經(jīng)理Jason Yan 介紹，雖然全球快充市場(chǎng)中的標準不同，但InnoSwitch5-Pro適用于所有標準，不僅支持USB-PD 3.1、UFCS等快充標準，還兼容各種專(zhuān)有協(xié)議。這一特性使得InnoSwitch5-Pro IC能夠適應全球范圍內的各種快充需求，為用戶(hù)提供了廣泛的應用場(chǎng)景。

Jason Yan 還表示，過(guò)去通用的USB PD 3.0標準最高輸出是20V/5A，100W，而最新的USB PD 3.1標準需要有 15V /28V /36V /48V四個(gè)電壓檔，每一個(gè)電壓檔都有一定的范圍可以進(jìn)行電壓精調。目前市面上需求最高的輸出電壓還停留在28V的階段，市場(chǎng)上還未出現36V和48V供電的用電負載，相信隨著(zhù)未來(lái)市場(chǎng)趨勢的發(fā)展，一定會(huì )有更多高壓直流供電的消費類(lèi)電子產(chǎn)品出現，比如可能會(huì )出現48V供電的電視機等大家電。PI會(huì )不斷根據市場(chǎng)需求調整新產(chǎn)品的策略，為客戶(hù)帶來(lái)更完善的方案，適應不斷變化的終端設備需求。