PI發(fā)布統(tǒng)一初級、次級側(cè)的開關(guān)電源

AC/DC開關(guān)電源是轉(zhuǎn)化交流電，驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備的主力，其架構(gòu)的演進(jìn)將決定電子產(chǎn)品的用電效率。市面現(xiàn)有兩種拓?fù)洌撼跫墏?cè)控制和次級側(cè)控制。兩者各有長短，誰也無法完全取代另者。但隨著PI公司新產(chǎn)品的發(fā)布，這種局面可能要打破了。InnoSwitch系列開關(guān)IC將初級、次級和反饋電路同時(shí)集成到一個(gè)符合全球安全標(biāo)準(zhǔn)的表面貼裝封裝內(nèi)。工程師可以“輕松超越全球所有的效率和空載功耗標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)減少元件數(shù)并提供達(dá)25 W的高精度恒壓和恒流輸出”。
次級側(cè)控制是目前市場上的主流，其拓?fù)淙鐖D1所示。其中，光耦將變壓器次級的信號回饋給控制芯片，這樣能實(shí)現(xiàn)精確控制。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且受溫度影響較大。

圖1 次級側(cè)控制
另一種架構(gòu)是初級側(cè)控制，拓?fù)淙鐖D2所示。其沒有光耦器，以檢測繞組來反饋信號。結(jié)構(gòu)上相應(yīng)簡化，但是控制精度就有所犧牲了。

圖2 初級側(cè)控制
PI推出的InnoSwitch完美結(jié)合了兩者的優(yōu)點(diǎn)，以次級側(cè)控制初級側(cè)的方式，實(shí)現(xiàn)了去光耦器，在簡化架構(gòu)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了精確控制。而且與初級側(cè)調(diào)節(jié)開關(guān)IC不同的是，基于InnoSwitch的次級側(cè)調(diào)節(jié)(SSR)設(shè)計(jì)本身對變壓器、二極管、電阻和電容等外圍元件的容差的敏感度較低。這有助于大幅提升制造良品率和降低電源總體成本。

圖3 Innoswitch控制拓?fù)?br /> 在這款新器件內(nèi)，高精度的次級側(cè)直接電壓和電流測量值利用高度數(shù)字化的FluxLinkTM技術(shù)在安全隔離層進(jìn)行通訊。這項(xiàng)專有的新型反饋技術(shù)無需龐大的光耦器即可實(shí)現(xiàn)精確控制，同時(shí)還能避免初級側(cè)調(diào)節(jié)(PSR)固有的性能缺陷，如精確度和效率有限以及相對于空載功耗瞬態(tài)響應(yīng)較慢。
FluxLinkTM技術(shù)是實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一初級側(cè)和次級側(cè)的關(guān)鍵，它使用類似電磁耦合的方式進(jìn)行信號傳輸，但是沒有采用線圈，圖4是FluxLinkTM內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在PI未來的產(chǎn)品中，F(xiàn)luxLink將會被全面應(yīng)用。

圖4 FluxLink結(jié)構(gòu)
國內(nèi)生產(chǎn)的很多電源產(chǎn)品都是出口歐美市場的，如何應(yīng)對越來越嚴(yán)格的能效法規(guī)，是廠商們必須要考慮的。Innoswitch在設(shè)計(jì)之初就進(jìn)行了考慮，其可輕松滿足各項(xiàng)效率標(biāo)準(zhǔn)，如加州能源委員會、歐盟行為準(zhǔn)則(CoC)第5版Tier 2以及將于2016年2月強(qiáng)制執(zhí)行的美國能源部標(biāo)準(zhǔn)(DoE 6)。
Power Integrations產(chǎn)品開發(fā)副總裁Mike Matthews就表示：“InnoSwitch產(chǎn)品系列的高集成度能夠減少電源元件數(shù)，其次級側(cè)調(diào)節(jié)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)允許使用更簡單、成本更低的自動(dòng)繞制變壓器，同時(shí)還能提高生產(chǎn)良品率，從而大幅降低制造成本?，F(xiàn)在，有兩家世界領(lǐng)先的移動(dòng)設(shè)備制造商正在生產(chǎn)用這款集成了FluxLink技術(shù)的InnoSwitch系列IC設(shè)計(jì)而成的充電器。”