随着电子设备的智能化和功能化的不断提升,电源IC的应用将变得越来越广泛。而每种电气设备也都需要不止一种的直流电压供电才能工作,以家用电冰箱为例,制冰时需要25V电压供电,MCU的供电电压则为5V,如果有液晶显示屏的冰箱,其背光电路则需要30V的恒流(CC)控制。
据Power Intergrations资深技术培训经理阎金光介绍:“传统的多直流电压的供电解决方案是采用反激式加多个降压/升压变换器,以获取不同的稳定电压为负载供电。”但这一解决方案面临着诸多挑战,在设计时需要对效率、空载功耗以及输出精度进行权衡。阎金光表示:“通常是无法达到很好的权衡的,至少要牺牲一个参数,就如一张三角凳,至少要缺一条腿。”
另外,传统多路输出反激式开关电源仅对主输出进行稳压调节,虽然很容易添加辅助输出,但辅助输出不受控,这样会导致输出电压随不同的负载状态发生变化,有时辅助输出的电压甚至会飘高达到20%以上。所以,传统改善方式是添加后级的降压或升压变换器实现二次调整控制,在提高输出电压或降低输出电压的同时,也可以帮助控制辅助输出的V/I特性,但这样的方式也带来了一些负面效应,如增加成本和电源尺寸、降低效率、增加空载功耗和高频噪声等。
为了应对上述挑战,深耕于高压集成电路高能效功率变换领域的Power Integrations于近期推出了InnoMux-2™系列单级独立稳压的多路输出离线式电源IC,它将AC/DC和后级DC/DC变换级整合到单个芯片中,提供多达三个独立稳压的输出。
据阎金光介绍,相较于传统的两级结构,InnoMux-2无需使用单独的DC/DC变换级,可减少约50%的元件数目,从而减小PCB占板尺寸。而且,在无需后级稳压器,即单级变换的情况下,可将整体系统效率最多提升10%。以多输出为例(如下图),传统的多输出+后级稳压器的系统总效率为80%,而采用InnoMux-2的多路输出的系统总效率可达90%。另外,InnoMux-2还采用了750V PowiGaN™氮化镓开关管、零电压开关(无需有源钳位)和同步整流技术,这些都有助于效率的进一步提高。
此外,即使在空载且不使用泄放电阻(假负载)的情况下,InnoMux2仍可实现对输出精确的控制。而由于无需输出电压泄放电阻,电路的待机功耗也改善了20%。
更高的效率变换对于低碳未来至关重要,提高效率是实现碳减排目标的关键。另外降低待机功耗也同样重要,能源之星®和欧盟标识指令都对设备的功耗进行了进一步的限制。可以说,Power Integrations的InnoMux-2是一款满足绿色未来需求的产品。
此外,InnoMux2支持多种输出组合,如一路恒压和一路恒流输出、两路恒压输出、三路恒压输出以及一路恒压及最多八路的恒流输出等,也让其应用领域非常广泛,包括小家电、家居自动化、照明、显示器以及一些工业类应用场景等。
未来随着对节能减排要求的进一步提高,对具有高效率的IC产品的需求也将进一步增加,Power Integrations的这款产品就是打造绿色电子设备的很好选择。
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