不久前,Power Integrations(简称PI)更新了其具有多路独立稳压输出的开关IC产品系列,推出了InnoMux-2,该系列IC将AC-DC和后级DC-DC变换级整合到了单个芯片中,可提供多达三个独立稳压输出。与传统的两级架构相比,它无需使用单独的DC-DC变换级,可减少元件数目,缩小PCB占板尺寸,满载效率可达90%以上。

据PI高级培训经理阎金光介绍,InnoMux-2采用了750V PowiGaN™氮化镓开关管、零电压开关(无需有源钳位)和同步整流技术,能保证在整个负载范围内保持高效。传统的两级多输出电源的系统效率在80%左右,而采用InnoMux-2设计的多输出电源效率可达90%以上。

由于该IC的高效率,因此,无需散热器即可实现高达100W的连续输出功率。而且该IC还支持模拟、PWM、混合信号等LED调光,以及快速的动态响应。也就是说,该IC适合于白色家电、工业系统、显示器,以及其他需要多组供电电压的应用场景。
大多数系统需要多路输出电源
大多数现代电子系统都需要多个内部电压来运行各种功能,比如电冰箱制冷需要用到25V的电压、MCU需要5V或3.3V供电,显示照明设备需要采用恒流LED驱动等,其他电视机、计算机、手机等设备也都需要多种供电电压。

传统的解决方案是采用单路输出的反激式电源加多个降压或升压变换器来应对。不过,这样的两级电源解决方案会存在一些问题。从上面的原理图可以看出,该多输出解决方案只有一个是主输出,其他的输出都是辅助输出,而且仅主输出是有反馈电路的,辅助输出是靠绕组数不同来实现的。
也就是说,只有主输出的电压是稳定的,辅助输出的精度会随着负载、输出电压改变出现不稳定的情况。因此,传统的多输出电源方案会面临效率、空载功耗、以及输出精度方面的挑战。

传统解决方案无法同时满足高效率、低空载功耗,以及高输出精度的要求,不过,PI推出的InnoMux-2刚好可以解决这个难题,该IC集成了AC-DC和后级DC-DC变换级,单级即可实现多路输出。

InnoMux-2是如何实现高效率及高精度的?
据阎金光介绍,InnoMux-2无需后级稳压器,并可将效率最多提升10%。更重要的是,还可以把每一路输出都做得很精准。那么它是如何实现的呢?
“我们每一路输出都是经过反馈和调整的,因此可以保证1%的输出精度。”阎金光在与媒体分享时表示。

具体的做法是,在每个开关周期中的能量将根据需要在输出之间进行分配。通过检测电阻监测电流大小,当电流下降时,发出一个开关请求信号,确保LED灯串中的电流恒定;另外,也会监测每一路输出的电压,电压低的输出会触发一个开关请求信号;该开关会将能量引导至所需要的输出端。
值得一提的是,InnoMux-2不需要增加假负载也能实现稳定的精度。因此,它可以实现更低的待机功耗,可将空载功耗降至30mW以下。而欧洲用电产品(EuP)指令规定的待机功耗标准为低于300mW,也就是说,InnoMux-2可为某些需要执行必要功能的应用场景提供更多的可用待机功耗。

InnoMux-2 IC可提供高达100W的输出功率,并且在整个输入电压、负载范围、温度及负载电流跳变的条件下满足优于±3%的调整精度。

此外,InnoMux-2器件采用了PI高效散热的InSOP™24和InSOP™28封装,可通过PCB进行散热,因此无需散热片。器件选项包括双路输出和三路输出恒压(CV)型号;或者,其中一路输出可专用于提供恒流(CC)驱动,适合为显示器中的LED背光供电或为内置电池提供快速充电。
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