InnoSwitch 4-Pro系列芯片是一种可数字控制的离线恒压/恒流零电压开关(ZVS)反激式IC,采用PowiGaN氮化镓初级开关,更高的开关频率可以支持平面变压器的设计,从而大幅缩减电源适配器设计。
InnoSwitch 4-Pro系列芯片,这种可数字控制的离线恒压/恒流零电压开关(ZVS)反激式IC采用PowiGaN氮化镓初级开关,几乎消除了开关损耗,其稳态开关频率高达140kHz,更高的开关频率可以支持平面变压器的设计,从而大幅缩减电源适配器设计。该芯片适用于手机、笔记本电脑、平板电脑和多端口配件市场的紧凑型适配器应用,使得电源设计所需的元件数量和PCB板面积大大缩小。
InnoSwitch4-Pro IC内部同时集成了750V PowiGaN初级开关、控制器、用于次级侧控制的FluxLink加强绝缘反馈链路、I2C接口、有源钳位驱动和同步整流。该芯片采用独特的控制方法,在DCM和CCM中都能实现ZVS。单独使用时,在DCM和CCM模式下可同时支持准谐振的开关工作,还可选择仅采用DCM模式工作以降低SR FET电压应力。另外,这种IC还具有优化的命令集,从而降低I2C数据拥堵的可能性。
与ClampZero有源钳位IC搭配使用时,该控制方法可支持更高的操作频率,而不会造成效率的下降。其超过95%的效率,使设计人员能够省去热管理通常需要的散热片、导热片和灌封材料。如果再配合MinE-CAP器件,则可以进一步减小适配器的尺寸。MinE-CAP IC同样基于PI的PowiGaN技术,可将输入电容的尺寸减小约40%。这种可数字控制的反激式IC与ClampZero和MinE-CAP配套器件搭配使用,可满足OEM原装、非原装USB PD和国内通用快充技术规范(UFCS)适配器市场应用对超紧凑和纤薄外形的设计要求。
InnoSwitch4-Pro IC采用超薄InSOP-28封装,具有优异的恒压/恒流精度,不受外围元件的影响。并且在提供输入电压检测等安全及保护功能的情况下,其空载功耗小于30mW。InnoSwitch4-CZ技术增加了零电压开关特性,能够提供高达220W的功率。
上图是使用HiperPFS-5 InnoSwitch4-Pro + ClampZero IC的100W输出USB PD 3.0 + PPS参考设计。其特性参数如下:通用输入电压为90 - 265VAC;5V – 9V – 15V – 20V (固定输出);3.3V – 21V / 5A (PPS输出);230VAC输入下空载功耗<50mW;100W输出时的平均效率分别为>92%@115VAC输入及>93%@230VAC输入。