在我們的日常生活中,幾乎每個電氣裝置都依賴於電源。 這些裝置內部的各種功能通常需要不同的直流電壓才能執行。 傳統的解決方案是將單個反激式電源與多個降壓-公升壓轉換器相結合,以實現不同功能的電壓供應。 但是,很難同時兼顧效率、空載功耗和輸出精度三個方面。
通常情況下,當工程師試圖在某些領域表現出色時,他們會犧牲其他領域。 換言之,要麼提高效率和輸出精度,但這可能會導致空載功耗和開發成本增加,或者空載功耗和輸出響應速度可以降低,但這可能會使轉換效率大大降低。 因此,如何在這三個關鍵方面取得平衡,或者說避免這個問題,成為乙個非常關鍵的問題,也是多輸出電源設計困難的原因之一。
Power Integrations(PI)最近宣布推出INNOMUX-2系列單級獨立穩壓多輸出離線電源IC解決方案。 Innomux-2 IC通過將AC-DC和DC-DC後轉換級整合到單個晶元中,與傳統的兩級架構相比,提供多達三個獨立穩壓的輸出和單級轉換,無需多個後DC-DC轉換級,減少了元件數量,減小了PCB尺寸,並將效率提高了10%。
PI INNOMUX-2系列是採用新型IC拓撲結構的AC-DC電源IC,可大大改善多輸出轉換器的設計,以滿足廣泛的要求。 該系列IC支援15-100W輸出功率能力,可配置多個恆壓恆流輸出,恆壓輸出提供獨立穩定的固定電壓輸出,恆流輸出可根據負載需求進行調整。 該方案可根據不同應用環境的負載需求提供多種恆壓或恆流輸出組合,且各輸出可獨立調節,無需考慮傳統多輸出反激式轉換器的交叉調節問題。
IC採用單級轉換,無需兩級轉換,元件數量減少50%,避免了效率下降的問題。 在某些應用中,系統的整體效率最多可提高 10 . 此外,IC具有零電壓開關功能,有效降低了功率開關管的開關損耗,在保證IC溫度保持在合理水平的同時,進一步提高了效率。
由於IC的每個輸出都是獨立調節的,因此無需輕載調節通常需要的虛擬負載,從而將待機功耗降低20%以上。 在整個輸入電壓和負載範圍內,可實現 1% 的輸出精度,並且每個輸出可獨立反饋以進行控制和開關操作。
INNOMUX-2解決方案可根據不同的應用場景與不同的解決方案相結合,支援多種電源架構,甚至支援多達8個恆流輸出,適用於家電、照明、工業電器、電信、顯示器等領域。
INNOMUX-2 解決方案中的不同型號尺寸支援各種功率水平。 從圖中的樣板der-716可以看出,PCBA作為乙個整體非常簡潔。 這是因為該模板消除了對DC-DC二次轉換的需求。 該解決方案現已投入批量生產,可以使用PI Expert設計軟體進行設計。
由於該方案不需要二次轉換,因此所需的元件數量很少。 使用單級轉換可顯著提高效率,並使電壓調節更加精確。 同時,消除了虛擬負載,降低了整體解決方案的待機功耗。 該解決方案有多種型號可供選擇,支援多種 CV 和 CC 輸出組合,輸出功率範圍為 10 至 100 瓦。
INNOMUX-2 解決方案整合了許多與傳統 InnoSwitch3 相同的 IC 功能,包括 750V Powigan GaN 開關、零電壓開關(無需有源鉗位)和 FluxLink 磁感耦合。 這些獨特的功能和特點得到了市場上大量客戶的認可。
該解決方案採用 INSOP 封裝,無需額外的散熱器,並通過 PCB 散熱。 次級側主控制器支援多種開關控制,包括頻閃開關、同步整流驅動器、初級MOS電晶體的開關控制,可實現DCM或CCM的多種工作模式。 待機功耗可降至 30 毫瓦以下,並在 IC 中整合了全面的保護功能。
InnoMux-2 IC 可提供高達 100W 的輸出功率,並在整個輸入電壓、負載範圍、溫度和負載電流轉換範圍內實現優於 3% 的調節精度。 電力系統總效率(從交流到穩壓低壓直流輸出段)可超過90%; 先進的 INNOMUX-2 控制器還可以管理輕負載時的功率輸出,無需虛擬負載電阻器,從而將空載功耗降至 30mW 以下。 歐洲供電產品(EUP)指令設定的待機功耗標準小於300MW,這為某些需要執行必要功能的應用提供了更多的可用待機功率。
INNOMUX-2器件採用Power Integrations的高效散熱INSOP 24和INSOP 28封裝,可從PCB上散熱,無需散熱器。 器件選項包括雙輸出和三輸出恆壓 (CV) 型號; 或者,其中乙個輸出可以專用於提供恆流 (CC) 驅動,適用於為顯示器中的 LED 背光供電或為內建電池提供快速充電的應用。
典型應用包括電視、顯示器、家用電器、網路裝置、智慧型家居和樓宇自動化、LED 應急照明和工業電源。