首页 新闻 PI推出市场上独一一款USB PD单芯片方案InnoSwitch3-PD 系列反激式开关IC “跟着智能产物运用场景愈来愈多,小体积高功率密度的快充电源也备受各人青睐,USB PD是今朝主流的快充和谈之一,可实现更高的电压及电流。
跟着智能产物运用场景愈来愈多,小体积高功率密度的快充电源也备受各人青睐,USB PD是今朝主流的快充和谈之一,可实现更高的电压及电流。自PD充电和谈普和以来,年夜量PD充电器迅速上市。那工程师怎样为电源选择适合的IC呢?深耕在高压集成电路高能效功率变换范畴的知名公司Power Integrations(PI)近日公布推出其InnoSwitch3-PD系列反激式开关IC,该方案是工程师追求极致充电器功率密度的最好选择。
新的InnoSwitch3-PD IC 有极高的集成度及效率,是市场上独一一个单芯片的方案。继续了InnoSwitch3系列的卓着机能,撑持USB Type-C、USB PD及PPS适配器运用。只需一个单芯片直接及外部USB Type-c通信。内部集成为了USB Type-C及PD节制器、多模式准谐振反激式节制器、次级侧检测电路、FluxLink 断绝式数字反馈电路及同步整流驱动器,年夜年夜减化了BOM。别的对于在功率较年夜的需求,PI 还有集成为了PowiGaN 开关。InnoSwitch3-PD切合安规的宽爬电间隔InSOP -24D封装(MSL 3) 。
Power Integrations 公司资深技能培训司理阎金光师长教师向媒体先容了InnoSwitch3-PD的亮点的地方。
高度集成,减化BOM
InnoSwitch3-PD与传统方案差别的是,该方案只有一个单芯片IC,经由过程CC1及CC2与Type-c通信,内部集成USB Type-C及PD两个电源节制器,集成数字电路微节制器,别的同时统筹功率器件,内部集成高压mos管。InnoSwitch3-PD IC可将BOM元件数削减到传统设计的一半。该方案于次级侧集成的微处置惩罚器,其功效有两个,一是负载类型的检测,经由过程CC1及CC2对于负载的判断,二是E-Marker的电缆检测;内部还有集成VBUS/VCONN开关节制,集成的VCONN供电可为检测开关供电;撑持PPS,可编纂电源,可以对于输出电压及电流举行切确的设定,并提供OVP掩护。
一个节制器节制两个功率开关:InnoSwitch3-PD的低级侧集成为了功率开关,对于在功率较年夜的需求,PI还有可以提供GaN开关。同以往的InnoSwitch3器件同样,提供多模式QR准谐振事情方式及CCM事情方式。PI认为CCM事情方式于反激电源运用中有须要举行优化。其难点之于在,于这类事情方式下,低级侧的功率开关及次级侧的同步整流开关不克不及同时开通,不然电源会炸失。PI采用,以一个节制器,节制两个功率开关,包管了两个节制器不会呈现同时开通的环境。
内部集成负载开关驱动,直接提供负载掩护:InnoSwitch3-PD内部集成负载开关驱动,同时还有提供了一些放电的路径,一旦负载被拔失后,电容也会经由过程内部的电路开释失,包管输出端始终是一个安全的电压。
温度检测输入:该方案提供用在NTC电阻的专用温度检测引脚,可以按照CC1或者CC2的负载指令来设定输出电压,规模于3-24V,每一档位为10mV,传统上PD的尺度于20mV/档位。恒流节制:最年夜输出数值的20%-100%之间可调。电流档位:最年夜输出数值的0.8%。阎金光师长教师进一步注释,当以5V电压给手机充电时,实在真正达到电池两头的电压不足5V。颠末DC/DC降压,获得3.6V或者3.7V,此时会带来功率损耗,是以会造成手机发烫。 PI的方案中可以经由过程指令使AC/DC输出端直接做到3.6V或者3.7V,云云省去了DC/DC,不仅可以降低手机内部的功耗,降低温升,同时还有可以晋升充电效率,这也是PD节制和谈呈现的初志。
比拟传统方案,InnoSwitch3-PD于元件利用上要削减一半,以60W USB PD适配器为例,InnoSwitch3-PD总元件用约为60个,而其它3芯片方案要利用118个,4芯片方案需要124个,而自家的InnoSwitch4-CZ ClampZero 也需要79个元件。
PI提供如下两个参考设计,DER-837提供45W USB 3.0+PPS,利用元件数54个,空载输入功耗小在20mW,相较在DOE6及CoC v5 2016尺度超出跨越2.5%以上的裕量;RDR-838提供60W USB 3.0+PPS,利用元件数61个,空载输入功耗小在35mW,相较在DOE6及CoC v5 2016尺度超出跨越2%以上的裕量;
PI USB PD成长过程
早于2015年PI就推出了其于USB PD上的第一款产物-InnoSwitch,这也是市场上初次采用FluxLink技能,该技能于低级及次级侧使用两个线圈耦合来通报信息,无需光耦器,不单可以节省空间还有可提高功率密度;
2017年InnoSwitch3面世,该器件于任何输入电压和负载前提下都可提供94%的高效机能,将电源损耗年夜幅降低25%,而且可以设计出无散热片的紧凑型65 W电源;
2019年InnoSwitch3-Pro发布,可极年夜简化全部控高效率电源的开发及制造,特别是采用紧凑外壳的电源。经由过程I C接口,可实现输出电压和电流的动态节制,而且提供其他可动态设定的掩护功效。同时针对于年夜功率的输出,PI还有集成powerGAN开关;
2020年,PI为应答市场对于电源体积及更高功率密度的要求,推出MinE-CAP,降低年夜电容所占的空间及尺寸,有益在于不转变事情频率的环境下,将电源体积缩小;
2021年发布InnoSwitch4-CZ,是一款有源钳位IC,与ClampZero两个IC搭配事情,进一步缩小电源体积。
本次发布InnoSwitch3-PD是高集成度充电器解决方案,整合了USB PD、PPS、PowiGaN及FluxLink技能,可最年夜限度地提高效率,显著削减适配器及充电器的元件数目。
PI于推出第一款USB PD后,一直致力在提供更年夜的输出功率,同时实现更高的功率密度。于体积上也追逐电子产物对于小型化的需求,做到高程度的集成度,并利用起码的元件。InnoSwitch3-PD IC一样具有周全的掩护功效,包括输入电压监测、切确的电压缓升/缓降及过压掩护,以和具备可对于妨碍相应零丁设定的输出过压及欠压妨碍检测。