InnoSwitch3-Pro對傳統(tǒng)電源生產(chǎn)方式的變革

如今的AC/DC電源轉(zhuǎn)換市場變化之快，大家有目共睹，特別是各種快充協(xié)議層出不窮，令人應(yīng)接不暇。這對電源廠商來說并不算是一個(gè)好消息，因?yàn)樗麄儾坏貌桓鶕?jù)不同客戶不同產(chǎn)品的需求，提供不同的電源產(chǎn)品，這對電源工程師的工作負(fù)荷以及廠商供應(yīng)鏈管理都是挑戰(zhàn)。

這不免使人遐想：如果能夠有一種“萬能”的方案，用一個(gè)設(shè)計(jì)去適應(yīng)不斷變化的市場需要，以“不變”應(yīng)萬變，那就完美了。你別以為這是一個(gè)天馬行空的“腦洞”，Power Integrations（以下簡稱PI公司）最新推出的InnoSwitch3-Pro離線反激式開關(guān)電源IC就是為了填補(bǔ)這樣的“腦洞”而生的！

顧名思義，InnoSwitch3-Pro是去年剛剛推出的InnoSwitch3電源IC的升級(jí)版，所以自然傳承了之前InnoSwitch3諸多出眾的特性，比如：可提供最高65W的輸出功率；在各種輸入電壓及負(fù)載條件下均可高達(dá)94%的效率；動(dòng)態(tài)特性出色；集成了完善的保護(hù)特性等等。

不過這顆電源IC之所以可以在名字上加個(gè)“Pro”，最大的差異就是芯片中集成了一個(gè)I2C接口，通過這個(gè)接口微處理器可直接與電源IC相連，通過控制信號(hào)對輸出電壓及電流進(jìn)行精確的動(dòng)態(tài)階躍控制——電壓階躍步長為10mV，電流階躍步長為50mA——實(shí)現(xiàn)數(shù)字可編程的功率變換。電源工程師采用這一種電源設(shè)計(jì)，加上合適的微控制器，就可以支持USB PD 3.0 + PPS 、QC4、SCP、FCP、VOOC等幾乎任何動(dòng)態(tài)快充協(xié)議。

圖1 集成I2C接口的InnoSwitch3實(shí)現(xiàn)數(shù)字可編程的功率變換

同時(shí)，除了對輸出電流和電壓的控制，InnoSwitch3-Pro的“數(shù)字可編程”特性還體現(xiàn)在保護(hù)功能的可設(shè)定上。無論是電源保護(hù)特性的響應(yīng)機(jī)制還是各種保護(hù)的觸發(fā)閾值均可通過軟件進(jìn)行外部設(shè)定，這極大地增加了電源設(shè)計(jì)性能的設(shè)計(jì)靈活性。InnoSwitch3-Pro集成了總線電壓、電流和故障報(bào)告的遙測技術(shù)，以及可外部設(shè)定電源的過溫保護(hù)點(diǎn)(OTP)、輸入過壓/欠壓(OV/UV)保護(hù)點(diǎn)、輸出過壓/欠壓(OV/UV)保護(hù)和短路保護(hù)的反應(yīng)機(jī)制，使得復(fù)雜的離線式電源的BOM元件數(shù)大幅減少，電源設(shè)計(jì)的復(fù)雜度也可大幅簡化。

圖2 InnoSwitch3-Pro系統(tǒng)原理圖

對于電源廠商來說，InnoSwitch3-Pro帶來的變化可能是顛覆性的。由圖3可以看到，傳統(tǒng)的電源生產(chǎn)方式在應(yīng)對多種不同客戶的需求時(shí)，不得不為不同的規(guī)格做單獨(dú)的設(shè)計(jì)，為不同設(shè)計(jì)的BOM庫存?zhèn)淞?，通過多條產(chǎn)線分別進(jìn)行生產(chǎn)；而采用InnoSwitch3-Pro之后，用單一設(shè)計(jì)、同樣的BOM、一條產(chǎn)線就可以靈活地應(yīng)對各種電源設(shè)計(jì)的要求。而采用InnoSwitch3-Pro的設(shè)計(jì)只需進(jìn)行一次安規(guī)認(rèn)證即可滿足多種輸出規(guī)格特性的電源的需要，這大大節(jié)省了認(rèn)證費(fèi)用。這對傳統(tǒng)的電源設(shè)計(jì)來說是難以想象的。

圖3 InnoSwitch3-Pro對傳統(tǒng)電源生產(chǎn)方式的變革

也正是因?yàn)榫邆溥@種“靈活性”，InnoSwitch3-Pro的市場支點(diǎn)不只局限在快充領(lǐng)域，在非充電類的應(yīng)用中，用單一的電源設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)多種輸出特性，同樣可以實(shí)現(xiàn)更佳的成本效益，同時(shí)還可根據(jù)不同地區(qū)的保護(hù)特性要求對產(chǎn)品進(jìn)行編程設(shè)定，以滿足各個(gè)地區(qū)對電源設(shè)計(jì)的要求。再者，電源一旦出廠之后，如果客戶有改變輸出特性的需求，也可在現(xiàn)場利用軟件對電源進(jìn)行輸出規(guī)格的變化或者保護(hù)特性的設(shè)定，可以非常及時(shí)的滿足終端客戶對電源的臨時(shí)變更需要。

正如Power Integrations產(chǎn)品營銷總監(jiān)Shyam Dujari所說：“能夠在不同應(yīng)用環(huán)境下精確控制電源的輸出電壓及電流，對于需要小批量生產(chǎn)的專業(yè)應(yīng)用的設(shè)計(jì)者也非常有用，因?yàn)樗麄兛梢允褂密浖谏a(chǎn)時(shí)或在安裝過程中輕松地對輸出規(guī)格進(jìn)行配置，從而滿足不同應(yīng)用的電源需要?！?/p>

為了能讓開發(fā)者能夠盡快體驗(yàn)到InnoSwitch3-Pro帶來的“紅利”，PI公司已經(jīng)準(zhǔn)備好了一系列配套的資源，比如：

完整的API庫，易于實(shí)現(xiàn)基于對象的編程

Doxygen程序生成器，生成高質(zhì)量的軟件參考文檔

與不同微處理器相配合的參考設(shè)計(jì)，加速客戶產(chǎn)品和方案的實(shí)現(xiàn)

圖4 InnoSwitch3-Pro參考設(shè)計(jì)清單

“總之”

InnoSwitch3-Pro在電源設(shè)計(jì)領(lǐng)域開拓出一種全新的玩兒法，它在電源工程師的當(dāng)中最終能夠幻化出什么樣的精彩，讓人充滿了期待。