2021年4月23日,「第22届高效电源管理及功率器件论坛」在深圳落下帷幕。Power Integrations作为演讲企业出席了本次论坛,并由AC-DC产品线现场应用工程师符再兴先生担任讲师,为大家分享了近段时间PI在实现小型充电器的高效率和高功率密度方面的研究成果。
符再兴先生在演讲中表示,目前快充充电器实现小型化的最大痛点就是效率,但反激开关电源技术已经发展多年,想要进一步大幅提升效率非常难。如果需要极致提升效率,则需要不断的优化电路设计,精确控制每一个参数,确保每一个器件都达到最佳的性能。这也是PI InnoSwitch3系列芯片的优势所在,其内置的SenseFET无损检测电路,相比传统分立器件的原边检测能够降低一些损耗,对提升效率很有帮助。
同时,PI InnoSwitch3芯片还集成了FluxLink技术,这项技术可以实现初级和次级的实时通信,从而通过次级控制器控制原边的开关 ,从而最大程度的实现同步整流MOS导通时间,实现最佳效率。
并且得益于集成化的设计,所以在同功率输出的情况下,使用InnoSwitch3系列开发的产品较常规方案将节省十几颗外围器件,这也是充电器实现小型化设计的前提条件。
氮化镓在近几年成为了快充市场的宠儿,PI也顺势推出了内置GaN功率器件的PowiGaN系列。得益于PowiGaN开关拥有更低的RDS(ON)和开关损耗,可实现效率显著提升。据符再兴先生介绍,PowiGaN系列芯片在设计之初便对氮化镓的驱动电路进行了优化,所以电源工程师在产品开发时无需担心驱动难调、EMI难调、电路布局不好处理等问题,极大程度的降低了氮化镓快充电源的设计难度。
符再兴先生还提到,采用氮化镓技术并不是实现充电小体积的唯一方式,因为当充电器工作频率很低时,适当提升开关频率,变压器的体积会得到大幅减小;但如果继续提高工作频率,变压器的体积变化并不会特别明显。
所以除了PowiGaN之外,PI还推出了MinE-CAP系列解决方案。这也是最新推出的PowiGaN IC,通过高耐压电容和低耐电容的搭配使用,可以将原有传统设计中大电容的尺寸减小50%左右,为超小型、高效率电源的设计带来了全新方法。
当然,除了精彩的技术分享外,PI展台也同步亮相了诸多经典的PowiGaN快充电源参考设计,并吸引了众多行业工程师驻足交流。
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