SR-ZVS与GaN：让电源开关损耗为零的魔法

当今，快充市场正迎来前所未有的机遇与挑战。风暴仍在继续，快充市场的迅猛发展，用户对于充电器的功率需求也在不断增大；移动设备的普及，用户对于充电器体积的要求也越来越高；同时为了在激烈的市场竞争中脱颖而出，低成本是每个快充产品必须考虑的因素。种种这些都对快充技术的要求愈发严格，不仅需要高效率、高功率，还需要适应多样化的标准和满足用户个性化的需求。在种种挑战之下，PI推出了InnoSwitch5-Pro 离线反激式开关IC，在内部集成750V或900V PowiGaN™初级开关、初级侧控制器、FluxLink™隔离反馈功能和具有I2C接口的次级控制器。

SR-ZVS与GaN提效降损

在传统的反激式开关变换器中，初级功率开关在开通期间存在较高的电压和电流交叠区间，产生开通损耗，进而导致效率低下。InnoSwitch5-Pro IC通过独有的创新的SR-ZVS零电压开关技术，实现了在开关导通之前将电压降至零，从而消除了开通损耗。据介绍，SR-ZVS是通过控制初级主开关和次级同步整流开关来完成的，不像传统的有源钳位工作，初级侧需要增加额外的高压开关管及相应的控制电平移动电路。这样就大大降低了整个系统成本，同时电源的进一步小型化也成为了可能。

同时，InnoSwitch5-Pro采用先进的PowiGaN™技术，实现了高达95%以上的变换效率。这一显著优势意味着在提供相同输出功率的前提下，InnoSwitch5-Pro IC能将发热量降到最低，从而减少了散热成本，提高了系统的可靠性。InnoSwitch5-Pro IC的极低元件数目减少了系统的复杂性，降低了成本，简化了设计过程。

Power Integrations高级产品营销经理Adnaan Lokhandwala表示：“ZVS与GaN（氮化镓）相结合，能为电源注入神奇魔力。开关损耗几乎为零，并且我们可以利用GaN的低导通损耗来实现超紧密的适配器布局，其元件数量远少于非对称半桥(AHB)电路或有源钳位方案。”

软硬结合更具灵活性

为了进一步增强IC的灵活性以及适应各种快充应用可变输出电压的使用需求，InnoSwitch5-Pro IC支持I2C的可编程接口，可以实现对输出特性、故障响应及故障状态的可编程及自动记录汇报功能。它可以与任何微控制器配合使用，以执行不同的快充充电协议。这为用户提供了极大的灵活性，可以根据不同的需求进行定制化设置。InnoSwitch5-Pro IC具备全面的保护功能，包括过流保护、过压保护、欠压保护等。这些功能确保了系统的稳定运行，提高了产品的可靠性。

随着智能家居和家电市场的快速发展，快充技术的应用场景也在不断扩展。目前国际标准主要分为两大阵营，欧盟和北美采用的USB PD 和 PPS 3.1标准以及中国采用的UFCS标准。另外还有其他客户专有的一些快充标准，比如VOOC、VFC、SCP等。

据PI技术培训经理Jason Yan 介绍，虽然全球快充市场中的标准不同，但InnoSwitch5-Pro适用于所有标准，不仅支持USB-PD 3.1、UFCS等快充标准，还兼容各种专有协议。这一特性使得InnoSwitch5-Pro IC能够适应全球范围内的各种快充需求，为用户提供了广泛的应用场景。

Jason Yan 还表示，过去通用的USB PD 3.0标准最高输出是20V/5A，100W，而最新的USB PD 3.1标准需要有 15V /28V /36V /48V四个电压档，每一个电压档都有一定的范围可以进行电压精调。目前市面上需求最高的输出电压还停留在28V的阶段，市场上还未出现36V和48V供电的用电负载，相信随着未来市场趋势的发展，一定会有更多高压直流供电的消费类电子产品出现，比如可能会出现48V供电的电视机等大家电。PI会不断根据市场需求调整新产品的策略，为客户带来更完善的方案，适应不断变化的终端设备需求。