解锁PI的第五代InnoSwitch，看其如何实现超过95%的高效率！

近年来，随着移动设备的普及和电子产品的不断更新换代，人们对于电池续航和充电速度都提出了更高的要求，快充技术也由此应运而生。虽然目前市面上已经涌现出了多个品牌、多种功率的快充设备，但现有的这些并不能满足消费者对于未来充电体验和标准日益多样化的需求。

为此，功率变换IC领域的全球领导者Power Integrations（以下简称“PI”）近日推出了一款InnoSwitch™5-Pro系列高效率、可数字控制的反激式开关IC，旨在为业界提供一种更高功率、更低成本的快充解决方案。

据了解，这款单芯片开关IC最大的特点就是采用了无需有源钳位开关的零电压开关（ZVS）操作，同时更加精准的SR FET控制技术，进而可以实现更高的效率及整体方案极低的元件数目。

据PI技术培训经理Jason Yan介绍，InnoSwitch5-Pro IC的整体系统效率极高，由于它使用的是氮化镓（GaN）的功率开关和零电压开关，因此可以降低开关损耗，使变换效率超过95%。这样的设计可以省去热管理所需的散热片、导热片和灌封材料，从而进一步减小尺寸，降低元件成本和制造复杂性。

“一般功率开关的损耗主要来自两个部分，一个是开关损耗，另一个是导通损耗，如果能把这两个损耗都做得很低，那么就可以把IC的温升降下来，进而就能输出更高的输出功率。在此基础上，再运用PI独有的变频开-关控制方式，便可使电源尺寸缩小，实现系统成本降低。”Jason Yan解释说。

除了高功率和低成本的特点，此次推出的InnoSwitch5-Pro反激式开关IC还具有无与伦比的多功能性能，包括精确的输出可编程性、电源故障和工作状态的遥测报告以及无需次级侧MCU供电电路等特点。

我们可以看到，现在越来越多的消费者在选择手机、平板电脑等电子产品时，都把“是否具备快充功能”作为了购买的重要指标之一，而快充技术的智能化趋势也正变得越来越明显。从最初的简单快充，到如今能够根据手机电池情况自动调整充电速度的智能快充，人们对于充电体验的需求正在不断提升。

PI作为全球领先的高压集成电路供应商，自然也看到了这一点，因此在设计研发之初就考虑到了智能化产品的各个方面充电需求。在内部工艺方面，InnoSwitch5-Pro IC不仅集成了功率开关及其驱动器、初级测控制器及驱动器、同步整流驱动，同时还能在无需使用光耦器的情况下提供FluxLink™ （磁感耦合）隔离反馈功能，并且可以提供全面的保护，以及遥测报告等功能。

在这些功能的加持下，InnoSwitch5-Pro IC不仅可以优化紧凑型、高效率单口或多口USB PD适配器的设计和制造，还能方便用户实时掌握电源的工作状态，包括电源的故障情况等。

事实上，PI还是一家专注于IC封装的企业，这款开关IC采用的便是PI传统且专有的超薄InSOP™-28D封装，其特点是可提供隔离功能，且具有更宽的爬电距离，易于满足国际各种安全标准的要求，同时也可以保证封装具有更低的热阻，便于将热量传导至PCB板进行散热，无需传统功率器件经常用到的外加散热片。

另据官方介绍，在众多变换器拓扑结构中，反激式拓扑是最常用的一种，而在InnoSwitch5-Pro IC产品设计中，PI创新地将ZVS反激式拓扑与GaN互相结合，让原本普通的电源器件拥有了神奇的功效——开关损耗几乎为零，并且可以利用GaN低导通电阻的优势来降低导通损耗。随着器件温升的降低，可以实现更加紧凑的适配器布局，其元件数量远远少于非对称半桥（AHB）电路或有源钳位的方案设计。

除此之外，InnoSwitch5-Pro反激式开关IC还利用次级控制器自带的I2C接口功能，及时的与外部的MCU进行通讯，实现了优于2%的高精度输出恒流（CC）控制，以支持UFCS协议。同时，该IC的次级侧还具有无损耗输入电压检测功能，可进行自适应的DCM/CCM和ZVS控制，从而在整个输入电压和负载范围内提高效率并简化设计。

得益于上述出色的设计理念和技术创新，该系列产品可适用于多种消费电子产品应用。目前，InnoSwitch5-Pro系列反激式开关IC的主要市场包括有高功率密度要求且需满足USB PD 3.1扩展功率范围（EPR）、UFCS和其它多种充电协议的适配器、笔记本电脑适配器，以及非原装单口和多口输出的充电器和适配器。

不难看出，PI的产品一直秉承着创新和高效的理念，而此次InnoSwitch5-Pro反激式开关IC的推出，也将为工程师们带来更多创新的可能性，为行业提供更加智能的解决方案，有助于推动电子产品的不断进步和完善。