首页 新闻 缩小电源体积从电容做起，PI发布MinE-CAP IC 使患上年夜电容的尺寸减半 “电子产物小型化的趋向决议着电源适配器也必需跟的上小型化、智能化、高效率的程序，不管是装备厂商还有是芯片厂商都于尽力朝这个标的目的迈进。那怎样满意用户对于电源适配器即小尺寸又高效率的需求呢？
电子产物小型化的趋向决议着电源适配器也必需跟的上小型化、智能化、高效率的程序，不管是装备厂商还有是芯片厂商都于尽力朝这个标的目的迈进。那怎样满意用户对于电源适配器即小尺寸又高效率的需求呢？市场上凡是以提高开关频率来缩小反激式变压器的尺寸，从而缩小适配器的尺寸，但事实上除了了缩小变压器外，电容的占板面积也是不成轻忽的，一旦电容的直径减小，就会年夜年夜增长空间的使用率，那末怎样将电容直径缩小又可以晋升效率呢？为相识决这一问题，深耕在高压集成电路高能效功率转换范畴的知名公司Power Integrations发布出合用在高功率密度、通用输入AC-DC变换器的MinE-CAP IC。“这类新型IC可将离线电源所需的高压年夜容量电解电容器的尺寸减半，使患上适配器的尺寸至多缩小40%。MinE-CAP器件还有可年夜幅减小浪涌电流，有助在省去NTC热敏电阻，提高体系效率，并削减热耗散。”PI 资深技能培训司理阎金光师长教师于发布会上说。MinE-CAP MIN1072M已经量产，并于市场上投入利用。
降低电源尺寸面对的挑战
一款高功率的适配器注定要插手智能化的设计，这就需要使用充电和谈对于输出特征做出响应的调解来实现精准快速的充电，这些是需要经由过程软件来完成的，而软件的指令来自充电器的负载，当充电节制变患上愈来愈繁杂时，无形中增长了许多元器件的数量，云云一来电源的繁杂性及面积都于响应的增长，怎样面临市场需求所带来的挑战呢？PI一直前行于立异的门路上，而且早已经为电源小型化打下的基础。
尽人皆知，功率开关于电源效率提高，体积做小的历程中是一个至关主要的器件。很多的损耗也是来自功率器件。GaN(氮化镓)技能依附其禁带宽度年夜、导热率高、耐高温、高硬度等特征已经逐渐被运用到电子产物，好比充电器。PI 将该公司的PowiGaN 功率开关集成到InnoSwitch3中，PowiGaN 有更低的导通电阻，更低的开关损耗，是以无需散热片及导热片，极年夜的改善了电源的尺寸。同时于InnoSwitch3中还有引入了“热折返”的特征。举个例子，一个功率输出为20W的电源设计，因为温升的增长，需要将功率由20W下调为15W, 虽然电源的温升降落了，但其实不影响利用特征。这类热折返需要切确的监测功率开关内部的温度才可实现，PI将芯片集成于功率MOS管中，实现了精准的监测。当具有热折返特征后，便没必要思量电源于输出极度环境下的应力要求。
除了此之外市场上更多的是经由过程晋升开关频率来降低尺寸，但同时也会增长电磁滋扰，从而需要滤波器的参与，造成批量出产中患上不到很好的一致性。不单不克不及进一步缩小尺寸，还有会造成成本上的增年夜。另外一方面，当频率增长后，为防止开关损耗的增长，需要借助有源箝位电路以降低缓冲电源和开关的损耗，一样的问题，占板空间以和成本城市响应加年夜。
MinE-CAP事情道理
MinE-CAP来了，它解决了以上种种问题，PI的方针是把电解电容做到最小化，那末他们又是怎样实现的呢？阎师长教师告诉记者，与传统电路设计差别的是，他们于输入端设有两个电容，其一是小容量高压电容，另外一个为容量年夜的低压电容，经由过程PowiGaN开关将低压电容接入直流母线，当有更年夜容量需求时，换句话说当输入电压较低时，此开关打开，两个电容并联利用，增长了容量，包管了更岑岭值功率的输出能力。固然设计师没必要担忧当输入电压增高，电容耐压除了低后，电容的毁坏问题。MinE-CAP的作用就是用来判定当前母线电压的利用前提，当母线电压用量到达必然水平时，电容会被主动断失，MinE-CAP IC随时按照现实用量来做出节制，而且可以降低浪涌电流。这类要领可年夜幅缩小输入年夜容量电容的尺寸，而不会影响输出纹波、事情效率或者无需从头设计变压器。
MinE-CAP事情道理图：
下图可见MinE-CAP 可将年夜容量电容的体积缩减50%。
MinE-CAP采用MinSOP-16(SMT)封装，相对于在空间使用率很高的InSop-24封装进一步缩小了50%。
前面提到，MinE-CAP无需浪涌按捺电路并降低了输入级电路的应力。阎师长教师进一步注释说，传统设计中，当浪涌电流较年夜时，需要采用两个整流桥，而MinE-CAP将打击电流变小，只需一个整流桥便可。别的，以往设计为了降低浪涌电流，需要于路线中增长一个按捺浪涌的NTC(负温度系数电阻)，当冷态开机，阻抗比力年夜时NTC起到抗浪涌的目的。采用MinE-CAP后，不消担忧浪涌电流带来的影响，也可省去NTC，同时于启动时期降低整流桥及保险丝的应力。
MinE-CAP与InnoSwitch3/Pro器件可完善协同事情
MinE-CAP与InnoSwitch3/Pro器件可完善协同事情，为V引脚提供输入电压信息。于InnoSwitch3上有个V引脚，传统的利用要领是串联一组电阻到母线端，起到检测母线电压的作用。MinE-CAP的L引脚与InnoSwitch3的V引脚可以无缝毗连。云云，InnoSwitch3仍旧可以查抄到母线电压的事情状况。固然，假如设计师没有选择InnoSwitch3，而是选用了其他的厂家芯片的话，也是可以协同事情的，只是需要提供一个外部供电。
MinE-CAP更合适做超薄的设计，可将一个65W的电源设计做到信用卡巨细的薄厚。电源薄厚除了了变压器外，有时也受限在电容的直径，假如采用凹凸压搭配的方式，电容的直径就变小了，可使用的空间也就更年夜了，阎师长教师说。
不惧严格的用电情况
MinE-CAP合适各类用电情况。拿印度国度来讲，各人都知道印度的电力供电不敷不变，凡是他们于设计中会将两个电容叠加串联利用。例如将两个22 F 400V电容相加，可获得800V电压，但随之带来一个问题是电容串联后容量减半，假如想到达110 F的总的输入滤波容量，需要有20个22 F的电容串联后再别离并联，以是印度厂商很难将电源体积做小。这对于在MinE-CAP是一个很年夜的时机，采用MinE-CAP后只需6个电容就能够做到116 F的低压容量，不单降低了成本，还有缩小了体积。
立异的MinE-CAP IC不仅可以年夜幅缩小电源的总体尺寸，同时还有能削减元件数，降低EMI，而且防止了与高频设计相干的变压器/箝位损耗增长的挑战，重要运用于智能手机充电器、家电、电开工具、照明及汽车。
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