PI第五代TinySwitch IC,可实现175W的输出功率和92%的满载效率!
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近日,全球领先的高压集成电路供应商Power Integrations(以下简称“PI”)推出了第五代专为高效电源设计而研发的开关IC——TinySwitch™-5。
据悉,这款集成离线式开关IC可将输出功率扩展至175W,同时保持了高达92%的转换效率。这一特性不仅赋予了TinySwitch™-5在市场竞争中的显著优势,更标志着高效电源设计领域的一次重大突破。
累计突破90亿,TinySwitch的进化之路
纵观整个电力电子行业,很少有一款产品能像TinySwitch这样取得如此广泛的市场认可。据PI公司技术培训经理Jason Yan介绍,TinySwitch和TOPSwitch产品系列自推出以来,就受到了全球用户的青睐。目前,TinySwitch和TOPSwitch系列IC在全球累计销量已突破90亿颗。这意味着,地球上每个普通家庭平均拥有4颗TinySwitch或TOPSwitch芯片。
这一惊人的市场渗透率,主要源于TinySwitch系列一贯坚持的设计理念:在简化设计的同时,不妥协于性能。为了精益求精,不断追求产品的卓越品质和极致性能,近年来PI公司基于这一设计理念推出了一代又一代TinySwitch IC产品。现如今,随着第五代标志性开关IC的推出,这一传奇产品线又迎来了新的里程碑。
与上一代产品相比,此次发布的TinySwitch™-5在三个关键维度实现了显著提升,即功率范围更宽(有前级PFC时最高可达190W的输出功率)、效率更高(全负载范围内保持92%的效率)、保护功能更强(集成输入欠压/过压保护和输出过流保护等)。这些改进使得设计人员能够应对日益严苛的能效法规和复杂多变的应用场景,从而推出更加节能环保的家电和消费类电子产品。
第五代标志性开关IC,何以更高效?
作为PI公司第五代标志性开关IC产品,TinySwitch™-5不仅延续了该系列“设计简洁、效率卓越”的基因,更通过创新的控制技术和增强的保护功能,为家电、工业设备、通信基础设施等领域的电源设计树立了新的标杆。
据Jason Yan介绍,TinySwitch™-5延续了经典的反激式拓扑结构,采用了简单的二极管整流和光耦器反馈,可使满载效率高达92%。而该产品之所以能够在高功率输出下保持卓越效率,主要得益于PI先进的多模式控制引擎和优化的功率器件集成。
首先,通过采用先进的控制引擎,可以根据负载条件自动调整工作频率和工作限流点,从而在整个负载范围内维持最佳的效率表现。例如,在轻载时降低频率,以减少开关损耗;在重载时提升频率,以优化磁芯利用。
其次,功率器件的高度集成,可以减少外部元件数量,有效提升转换效率,提高系统的整体性能和可靠性。正如TinySwitch™-5将控制器、驱动器、功率开关及保护电路等集成于单一封装中,这样不仅节省空间和成本,还实现了高性能、小型化和低功耗需求。
值得一提的是,TinySwitch™-5采用的是耐热增强型封装,无需散热片即可提供高达75W的输出功率。该产品可提供三种封装选项,即eSOP-12(K系列,适合PCB散热)、eDIP-12(V系列,适合散热片安装)和eSIP-7(E系列,高功率版本)。其中,E封装型号在配备外部金属散热片时,可支持高达190W的输出功率,打破了人们对“Tiny”(微小)功率的传统认知。
另外,考虑到全球电网质量的差异,PI公司在设计TinySwitch™-5时还新增了输入欠压和过压保护功能,可以确保在市电电压不稳定国家和地区使用时的可靠运行;同时,完善的输出过流保护、过功率保护和热关断功能,也为电源系统提供了多重安全保障。
数据对比:待机功耗与功能扩展的平衡
为了进一步说明TinySwitch™-5的特点与优势,Jason Yan还展示了一组颇具说服力的对比数据:在典型的家电应用中,传统电源方案在闲置模式下消耗的功率虽然只占额定功率的2-10%(如洗衣机约4%,LCD显示器约8%),但由于设备大部分时间处于待机状态(如电视机85%,微波炉75%),这些“不起眼”的待机损耗实际上构成了整体能耗的重要部分。
统计显示,一台普通家电的年待机能耗可能高达41.7kWh,几乎与工作模式下的能耗(55.2kWh)相当。而TinySwitch™-5仅通过三项关键技术,就改变了这一局面:
(1)极低空载功耗,最低可达30mW,远低于行业平均水平。
(2)高效能量转换:在300mW输入限制下可提供约200mW的输出功率。
(3)动态功率管理:根据负载需求智能调节工作模式。
这意味着什么?Jason Yan解释道:“在满足欧盟300mW待机限制的同时,设计人员还能为设备的显示、通信或控制功能提供足够电力。以智能恒温器为例,它可以在待机状态下维持Wi-Fi连接并响应手机指令,而不会超出能效法规要求。”
实际测试数据表明,采用TinySwitch™-5的电源系统可将整体能耗降低30%以上。对于年耗电量96.7kWh的传统方案,升级后能耗可降至61.3kWh,节能效果十分显著。这种能效提升不仅有助于产品通过国际认证,也为终端用户节省了可观的电费支出。
结 语
总之,在能源成本上升和环保法规趋严的双重压力下,此次PI推出的TinySwitch™-5为设备制造商提供了理想的解决方案。它既能满足欧盟ErP等严苛的能效要求,又能为物联网功能提供足够电力,帮助产品在竞争激烈的市场中脱颖而出。
正如Jason Yan所言:“TinySwitch™-5重新定义了小功率电源的可能性。它证明,通过创新设计,我们完全可以在提升功率输出的同时,进一步优化能效表现。这不仅是技术的进步,更是对可持续发展承诺的践行。”
未来,随着TinySwitch™-5的广泛应用,我们有理由期待,这颗小小的芯片将为全球节能减碳做出新的贡献,继续书写TinySwitch系列的成功故事。