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。風暴仍在繼續，快充市場的迅猛發展，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品必須考慮的因素。種種這些都對快充技術的要求愈發嚴格，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。在種種挑戰之下，PI推出了InnoSwitch5-Pro 離線反激式開關IC，在內部集成750V或900V PowiGaN?初級開關、初級側控制器、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間，產生開通損耗，進而導致效率低下。InnoSwitch5-Pro IC通過獨有的創新的SR-ZVS零電壓開關技術，實現了在開關導通之前將電壓降至零，從而消除了開通損耗。據介紹，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，不像傳統的有源鉗位工作，初級側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，實現了高達95%以上的變換效率。這一顯著優勢意味著在提供相同輸出功率的前提下，InnoSwitch5-Pro IC能將發熱量降到最低，從而減少了散熱成本，提高了系統的可靠性。InnoSwitch5-Pro IC的極低元件數目減少了系統的復雜性，降低了成本，簡化了設計過程。

Power Integrations高級產品營銷經理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超緊密的適配器布局，其元件數量遠少于非對稱半橋(AHB)電路或有源鉗位方案。”

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，可以實現對輸出特性、故障響應及故障狀態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，以執行不同的快充充電協議。這為用戶提供了極大的靈活性，可以根據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的穩定運行，提高了產品的可靠性。

隨著智能家居和家電市場的快速發展，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PI技術培訓經理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，還兼容各種專有協議。這一特性使得InnoSwitch5-Pro IC能夠適應全球范圍內的各種快充需求，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。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36V和48V供電的用電負載，相信隨著未來市場趨勢的發展，一定會有更多高壓直流供電的消費類電子產品出現，比如可能會出現48V供電的電視機等大家電。PI會不斷根據市場需求調整新產品的策略，為客戶帶來更完善的方案，適應不斷變化的終端設備需求。