隨著電子產品的智能化趨勢越來越明顯，電源產品也要求變得越來越智能，比如需要更高的轉換效率；需要支持不同協議的快充；需要能夠隨著設備的不同變換輸出電流和電壓等等。這給電源設計工程師帶來了很大的挑戰。
Power Integrations（PI）在推出轉換效率可達94%的AC-DC轉換芯片InnoSwitch3一段時間後，基於該芯片結構，又推出了一款改進型的InnoSwitch3-Pro芯片，來幫助工程師應對這些挑戰。
圖1：PI公司資深技術培訓經理閻金光。
據PI公司資深技術培訓經理閻金光介紹，InnoSwitch3-Pro的Pro代表的是programmable，即可編程的意思。
通過編程可設定多種參數
InnoSwitch3-Pro是一顆可設定恆壓、恆流和恆功率輸出特性的離線反激式開關電源IC，它可以提供65W的輸出功率，與InnoSwitch3一樣，在各種輸入電壓及負載條件下均可提供94%的高效性能。
與其他電源IC最大的不同在於，該芯片具備了一個I2C數字接口，工程師可以通過I2C接口來設定輸出電壓、電流的大小。此外，還可以對芯片的保護功能進行設定，比如使能/禁止、關斷/自啟動，以及觸發閾值等等。
閻金光進一步解釋說，“通過簡單的雙線I2C接口，工程師可以對輸出電壓和電流進行精確的動態階躍控制，其中電壓階躍步長為10mV，電流的階躍步長為50mA。”
InnoSwitch3-Pro可以與MCU配合工作，也可以根據CPU的指令來控制和監測離線式電源。對於MCU的選擇，閻金光表示，“只需要一般的8位MCU即可，沒有特殊要求。”
圖1：InnoSwitch3-Pro增加了I2C接口，且依然採用了PI特有的FluxLink磁感耦合技術。
InnoSwitch3-Pro電源轉換IC集成了MCU的VCC電源，無需新增外圍LDO為外部的MCU供電。此外，該芯片還集成了N溝道MOSFET驅動電路，可用於使能或禁止電源的主動輸出。
由於InnoSwitch3-Pro集成了總線電壓、電流和故障報告的遙測技術，以及可動態設定的各項保護功能，例如可外部設定電源的過溫保護(OTP)、輸入過壓/欠壓(OV/UV)保護、輸出過壓/欠壓(OV/UV)保護和短路保護的反應機制，從而使得複雜的離線式電源的BOM元件數大幅減少，電源設計的複雜度也可大幅簡化。
新的InnoSwitch3-Pro依然採用了Power Integrations的高速數字通信技術 —— FluxLink，此外還具有同步整流、準諧振開關以及精確的次級側反饋檢測和控制電路。新器件已通過CQC、UL和TUV (EN60950)認證，可安全地跨接於電源初次級安規隔離帶之間。其InSOP-24D封裝還可提供高效散熱的薄型方案，並且初級側與次級側具有更寬的爬電距離(>11.5 mm)和電氣間隙，可靠性更高，抗浪湧及ESD能力更強。
圖3：I2C增加了InnoSwitch3-Pro的靈活性。
支持多種快充協議
近年來來，AC-DC電源轉換市場正經歷快速的轉變，快充得到了大力推行，但市面上存在著多種快充協議。電源設計工程師需要一種能適應各種快充協議的可編程開關電源解決方案。
“InnoSwitch3-Pro支持市面上幾乎所有的快充協議，包括Quick Charge 4/4+、AFC、VOOC、SCP、FCP，甚至是近期剛制定完成的USB PD 3.0+PPS規範。”閻金光自豪地表示。
他同時指出，InnoSwitch3-Pro的應用非常廣泛，除了智能手機、筆記本電腦/平板電腦、智能音箱之外，也可以用於可調光LED鎮流器驅動器、輸出可調的工業電源，以及其他工業和消費類電池充電器等等。
一個設計滿足多種需求
閻金光認為，InnoSwitch3-Pro將會顛覆傳統的電源生產模式，因為利用InnoSwitch3-Pro，一個設計就可以實現多種電源輸出規格，可以幫助客戶減少研發成本；不需要重複的安規認證；在獲得更快的客戶響應時間的同時能夠降低庫存和管理費用。
圖4：一個設計實現多種電源輸出規格。
當然，由於引入了可編程功能，對電源設計工程師來說，需要學習新的數字編程技術。為了幫助他們轉向可編程電源設計，PI會提供全面的設計支持工具，包括設計指南、程序設計手冊、不同MCU的設計舉例等等給工程師參考。編程工具包括：完整的API庫易於實現基於對象的編程，Doxygen（程序生成器）程序設計工具。
圖5：使用INN3367C的40W輸出的DER-641參考設計。
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