SR-ZVS與GaN：讓電源開關損耗為零的魔法

當今，快充市場正迎來前所未有的機遇與挑戰(zhàn)。風暴仍在繼續(xù)，快充市場的迅猛發(fā)展，用戶對于充電器的功率需求也在不斷增大；移動設備的普及，用戶對于充電器體積的要求也越來越高；同時為了在激烈的市場競爭中脫穎而出，低成本是每個快充產(chǎn)品必須考慮的因素。種種這些都對快充技術的要求愈發(fā)嚴格，不僅需要高效率、高功率，還需要適應多樣化的標準和滿足用戶個性化的需求。在種種挑戰(zhàn)之下，PI推出了InnoSwitch5-Pro 離線反激式開關IC，在內(nèi)部集成750V或900V PowiGaN?初級開關、初級側(cè)控制器、FluxLink?隔離反饋功能和具有I2C接口的次級控制器。

SR-ZVS與GaN提效降損

在傳統(tǒng)的反激式開關變換器中，初級功率開關在開通期間存在較高的電壓和電流交疊區(qū)間，產(chǎn)生開通損耗，進而導致效率低下。InnoSwitch5-Pro IC通過獨有的創(chuàng)新的SR-ZVS零電壓開關技術，實現(xiàn)了在開關導通之前將電壓降至零，從而消除了開通損耗。據(jù)介紹，SR-ZVS是通過控制初級主開關和次級同步整流開關來完成的，不像傳統(tǒng)的有源鉗位工作，初級側(cè)需要增加額外的高壓開關管及相應的控制電平移動電路。這樣就大大降低了整個系統(tǒng)成本，同時電源的進一步小型化也成為了可能。

同時，InnoSwitch5-Pro采用先進的PowiGaN?技術，實現(xiàn)了高達95%以上的變換效率。這一顯著優(yōu)勢意味著在提供相同輸出功率的前提下，InnoSwitch5-Pro IC能將發(fā)熱量降到最低，從而減少了散熱成本，提高了系統(tǒng)的可靠性。InnoSwitch5-Pro IC的極低元件數(shù)目減少了系統(tǒng)的復雜性，降低了成本，簡化了設計過程。

Power Integrations高級產(chǎn)品營銷經(jīng)理Adnaan Lokhandwala表示：“ZVS與GaN（氮化鎵）相結合，能為電源注入神奇魔力。開關損耗幾乎為零，并且我們可以利用GaN的低導通損耗來實現(xiàn)超緊密的適配器布局，其元件數(shù)量遠少于非對稱半橋(AHB)電路或有源鉗位方案?！?/p>

軟硬結合更具靈活性

為了進一步增強IC的靈活性以及適應各種快充應用可變輸出電壓的使用需求，InnoSwitch5-Pro IC支持I2C的可編程接口，可以實現(xiàn)對輸出特性、故障響應及故障狀態(tài)的可編程及自動記錄匯報功能。它可以與任何微控制器配合使用，以執(zhí)行不同的快充充電協(xié)議。這為用戶提供了極大的靈活性，可以根據(jù)不同的需求進行定制化設置。InnoSwitch5-Pro IC具備全面的保護功能，包括過流保護、過壓保護、欠壓保護等。這些功能確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，提高了產(chǎn)品的可靠性。

隨著智能家居和家電市場的快速發(fā)展，快充技術的應用場景也在不斷擴展。目前國際標準主要分為兩大陣營，歐盟和北美采用的USB PD 和 PPS 3.1標準以及中國采用的UFCS標準。另外還有其他客戶專有的一些快充標準，比如VOOC、VFC、SCP等。

據(jù)PI技術培訓經(jīng)理Jason Yan 介紹，雖然全球快充市場中的標準不同，但InnoSwitch5-Pro適用于所有標準，不僅支持USB-PD 3.1、UFCS等快充標準，還兼容各種專有協(xié)議。這一特性使得InnoSwitch5-Pro IC能夠適應全球范圍內(nèi)的各種快充需求，為用戶提供了廣泛的應用場景。

Jason Yan 還表示，過去通用的USB PD 3.0標準最高輸出是20V/5A，100W，而最新的USB PD 3.1標準需要有 15V /28V /36V /48V四個電壓檔，每一個電壓檔都有一定的范圍可以進行電壓精調(diào)。目前市面上需求最高的輸出電壓還停留在28V的階段，市場上還未出現(xiàn)36V和48V供電的用電負載，相信隨著未來市場趨勢的發(fā)展，一定會有更多高壓直流供電的消費類電子產(chǎn)品出現(xiàn)，比如可能會出現(xiàn)48V供電的電視機等大家電。PI會不斷根據(jù)市場需求調(diào)整新產(chǎn)品的策略，為客戶帶來更完善的方案，適應不斷變化的終端設備需求。