2016快速充电器设计趋势及最新恒功率高效率充电方案

实现初级和次级之间的控制，安规级新方案确保快充安全性

此次最新发布的InnoSwitch-CP采用Fluxlink技术来精确控制电源输出特性，是典型的次级侧控制方式的电源方案。IC内部初次级侧各有一个控制器，初级侧还集成了一个功率MOSFET，，次级侧控制器实现对输出电压和电流的监测，根据监测结果将信息反馈至初级，进行相应的开关控制，从而实现更精确的输出电压和电流的控制。此外InnoSwitch-CP配置了次级侧的同步整流驱动技术，可以大大提升电源效率，改善充电器温升。采用次级侧控制器同时控制初级和次级两个开关管的开关，可以防止某些情况下可能出现的两个开关管同时开通的现象，从而避免灾难性的故障发生。相对于其它采用两个控制器分别控制初级和次级MOSFET的方案，InnoSwitch-CP可以实现更加可靠的同步整流工作控制，任何情况下都不会出现初级和次级两个开关同时导通的情况，从而大大提高可靠性。

另外，InnoSwitch-CP是第一个跨接于初级和次级之间满足安规要求的功率转换IC解决方案。



另外，InnoSwitch-CP是第一个跨接于初级和次级之间满足安规要求的功率转换IC。既然IC是处在初级和次级之间，首先被关注的是出现故障时会不会出现短路或绝缘降低的情况，一旦该故障结果存在人手触摸到就有触电危险。为了解决这个问题，PI所有的产品出厂之前都会进行全面测试，通过6Kv的耐压测试，以保证任何故障情况下IC本身的绝缘特性完好，避免触电的危险。InnoSwitch-CP是安规器件，已经通过了UL、TUV、CQC中国质量认证中心的认证。

InnoSwitch-CP专门应对QC3.0开发。CP是指输出电压在6V-12V之间，输出功率始终是18W,由于是次级反馈电源方案，InnoSwitch-CP可以实现正负3%的输出稳压精度。而一般快充方案只能达到5%的稳压精度，初级侧反馈方案达到3%的精度尤其困难。

精益求精是PI做产品的态度。InnoSwitch-CP的FluxLink技术还可优化输出同步整流效果，可保证在整个负载范围内均提供极高的效率。例如，在230 VAC输入时空载功耗低于10 mW，而满载效率高达90%以上。InnoSwitch-CP器件可轻松满足全球所有能效标准。“空载功耗低到10毫瓦，直白地说就是充电器不用每天拔下来，几乎不会有任何电能消耗产生，即使采用高精度电表都无法对所消耗的功率进行计量。”Jason表示。



“InnoSwitch-CP具有全面保护功能方面，包括输出过压保护、输入过压保护、过热保护。充电器有问题时内部会发热，如果人不在家，充电器可能会发生故障造成火灾。所以当充电器内部温度到一定程度时，该过温保护特性会动作，停止开关操作，进而停止功率传输防止火灾等严重事故的发生。”Jason强调道。

利用InnoSwitch-CP可轻松完成快充应用的设计，无过度设计及功率浪费。恒功率使输出电压的变化针对快速充电应用进行了优化，可降低电源成本并避免功率浪费，可以始终为负载提供最大功率。InnoSwitch-CP通过直接监测输出电流及电压实现精确控制，集成的同步整流驱动可提高效率且无需额外的光耦电路，无交越导通风险。更有国际安规认可的跨接于绝缘带之间的技术提供安全高效的保障。

“目前PI提供两种型号的InnoSwitch-CP器件。INN2214K IC提供15W输出功率，适用于通用输入电压范围的充电器和适配器应用，而更大型号的INN2215K在同类应用中可提供最大22 W的输出功率。” Jason介绍说。

本文小结

快充技术发展到今天可以说已经比较成熟。在电池技术无法取得突破性成果的今天，快速充电技术可以说是最佳以及最合理的续航解决方案。PI最新解决方案InnoSwitch-CP系列恒压/恒流离线反激式开关IC克服多重挑战，在充电效率、充电安全、减少发热、降低功耗上都有出色的表现，快速充电或许从此真正开始，2016将成为快充真正发展元年。