Power Integrations发布了基于氮化镓开关的更多型号的ACF工作方式InnoSwitch4-CZ芯片组,以满足市场不断增长的大功率快充电源应用需求。
基于PI的非互补有源钳位架构,InnoSwitch4-CZ芯片组非常适合快充应用当中的宽电压输出和宽负载范围的应用需求,采用有源钳位的工作方式后,相比传统反激电源支持更宽的输出功率范围,同时具有更佳的轻载输出纹波。
PI推出的内置氮化镓开关的大功率型号有六个,分别与相应的ClampZero有源钳位开关搭配工作。两个较小的型号搭配CPZ1075M适合于无PFC前级的AC-DC应用。而最大的四个型号功率芯片搭配CPZ1076M则适合于有前级PFC的高功率输出应用。这些高集成度的芯片组的搭配应用,简化了快充电源设计,为USB PD3.1充电器带来了高性能,高效率的解决方案。
在传统的反激电源中,都会使用RCD钳位电路,来吸收变压器漏感产生的电压,防止开关管击穿。但漏感能量全部通过电阻消耗,提高了电源温升。并且开关管的漏极节点的电路等效电容,在每一次开关管开关期间,其内部储存的能量均要充电泄放一次,造成开关损耗的增加。漏感能量的损耗和开关管开关损耗的增加,降低了电源的效率,限制了开关频率的提升。
InnoSwitch4-CZ和ClampZero芯片组,通过有源钳位取代传统电源中的RCD钳位电路,在主开关管关断的时候,通过增加的PowiGaN开关管将漏感能量储存起来,并在主开关管开通前,通过变压器把钳位电容内部储存的能量传输到次级输出,提升电源的转换效率。
值得一提的是,通过有源钳位将漏感能量回收再利用,还可以利用漏感能量来实现主开关管的零电压开关,降低主开关管的开通损耗。开关损耗和漏感能量重新再利用后,即可进一步提升开关频率,缩小充电器的体积。
随着USB PD3.1的推出,140W功率快充已经面世,240W快充的普及,相信也只是时间问题。简洁,高效的实现大功率快充设计,成为全行业的共识。PI通过高度集成的电源芯片,能够实现集成度更高且高效的电源设计,在快充电源领域具有相当的竞争力。