氮化镓芯片組--它由具有耐用的750V氮化镓(GaN)初級側開關的反激式IC方案與創新的高頻有源鉗位方案組合而成，能夠為手機、平板電腦和筆記本電腦設計出額定功率高達110W的新型超緊湊充電器。此芯片組來自Power Integrations，包含內部集成PowiGaN開關的InnoSwitch4-CZ零電壓開關(ZVS)反激式控製器和提供有源鉗位解決方案的ClampZero產品係列。這些新IC可用於設計效率高達95%且在不同輸入電壓條件下保持恒定的反激式電源。
這種InnoSwitch4-CZ/ClampZero組合為反激式電源設計帶來了耳目一新的新性能。
由於變壓器中存在初級漏感，初級側需要有源鉗位電路。當初級側開關關斷時，漏感換向會導致電壓過衝，從而損壞MOSFET。一種常見的解決方案是使用無源電阻-電容-麻豆国产一区(RCD)鉗位來保護MOSFET（見圖1）。鉗位將漏感能量轉移到鉗位電容中，並在電阻中以熱量的形式耗散。RCD鉗位會降低反激效率，但可為MOSFET提供保護。
圖1. 無源初級鉗位RCD解決方案需要耗散大量的熱量並且會限製反激式電源的效率
在每個開關周期中，鉗位中的能量都會損失。這迫使設計者限製最大開關頻率，而這又需要使用更大的變壓器。因此，無源鉗位解決方案會降低反激效率或導致電源體積更大和/或溫度更高。更有效的方法是用有源鉗位代替無源RCD網絡。
有源鉗位
有源鉗位不消耗能量，而是再循環漏感能量，從而提高效率並減少熱量產生。在有源鉗位設計中，RCD緩衝器中的電阻由開關代替。如果使用ClampZero，開關則是PowiGaN器件（見圖2）。
初級開關關斷後，次級控製指示ClampZero開關開通，並在初級開關開通前將鉗位電容儲能傳輸至次級。再循環鉗位電路使得漏感電流得以換向，還可確保初級開關上的電壓在其開通前為零(ZVS)。
圖2. InnoSwitch4-CZ/ClampZero反激方案
在傳統的有源鉗位設計中，初級MOSFET和有源鉗位開關以互補方式進行工作（因此這些鉗位電路被稱為“互補模式有源鉗位”電路）。在這種工作模式下，變換器隻能工作於非連續導通模式或臨界導通模式，不能工作於連續導通模式。
當需要寬輸出電壓範圍的設計（如USB PD和PPS充電器）時，這對設計者來說是一個挑戰，導致設計出電源在高輸入電壓下的導通必須非常不連續。然而，InnoSwitch4-CZ/ClampZero芯片組克服了這個限製。
InnoSwith4-CZ和ClampZero
InnoSwitch4-CZ和ClampZero IC芯片組采用複雜、非對稱的非互補有源鉗位控製方法，實現智能的零電壓開關，同時支持非連續和連續導通工作模式，可提高設計靈活性，並在所有工作條件下實現效率最大化。
新型反激式開關IC具有優異恒壓/恒流精度，不受外圍元件參數公差的影響，並且在提供輸入電壓檢測等安全及保護功能的情況下，其空載功耗小於20mW。
InnoSwitch4-CZ產品係列采用薄型InSOP-24D封裝，同時集成了750V開關、初級和次級控製器、ClampZero接口、同步整流以及符合安全標準的反饋電路。高達140kHz的穩態滿載開關頻率降低了變壓器尺寸，進一步提高功率密度。
InnoSwitch4-CZ/ClampZero芯片組適合於高效、緊湊的USB PD適配器、高密度反激式AC/DC電源和高達110W的高效恒壓/恒流電源。InnoSwitch4-CZ IC支持可變輸出電壓和電流特性，並具有完善的保護功能，包括用於輸出過壓和欠壓保護的自動重啟動或鎖存故障響應方式、輸入欠壓保護以及鎖存或遲滯過溫保護。
設計範例
設計者可以將InnoSwitch4-CZ和ClampZero IC與Power Integrations之前推出的MinE-CAP IC產品搭配使用，以設計出超緊湊型反激電源。MinE-CAP是對InnoSwitch4-CZ和ClampZero IC的自然補充；它可大幅縮小輸入大容量電容的尺寸，而不會影響輸出紋波、工作效率且無需重新設計變壓器。
與傳統技術（如極高開關頻率工作）相比，MinE-CAP可實現同等或更大的整體電源尺寸縮小，同時可避免與極高頻設計相關的複雜EMI濾波和變壓器/鉗位耗散增加的挑戰。MinE-CAP還能精確地管理交流上電時的浪湧電流，從而無需使用功耗較大的NTC或大型慢熔保險絲。
Power Integrations推出的DER-928設計範例是一款適用於手機和筆記本電腦的超緊湊型60W USB PD 3.0充電器。
設計特色如下：
使用了具有高壓PowiGaN開關的InnoSwitch4-CZ有源鉗位反激式開關IC (INN4073C)
使用了ClampZero有源鉗位IC (CZ1062M)
使用了MinE-CAP大電容小型化IC (MIN1072M)
輸入：90VAC - 265VAC
USB-C PD輸出：5V/3A；9V/3A；15V/3A；20V/3A
反激式電源 MOSFET
圖3. DER-928設計範例：使用InnoSwitch4-CZ、ClampZero和MinE-CAP芯片組的60W超小型USB PD充電器，體積僅有24.4立方厘米（44平方毫米 x 高12.6毫米）
在上述設計中，用130F輸入電容替換100F大電容可將峰值功率提高到90W。
其他性能特性包括：
輕鬆符合DOE6和CoC v5 2016能效標準
提供輸出過壓和過流保護
內部集成熱關斷保護特性
空載輸入功率<60mW，微控製器功耗為20mW
具有高功率密度的緊湊設計：30.3W/in3，不含外殼（即，60W/1.77in X 1.77in X 0.63in）
電話：18923864027（同微信）
QQ：709211280
〈烜芯微/XXW〉專業製造麻豆国产一区，三極管，MOS管，橋堆等，20年，工廠直銷省20%，上萬家電路電器生產企業選用，專業的工程師幫您穩定好每一批產品，如果您有遇到什麽需要幫助解決的,可以直接聯係下方的聯係號碼或加QQ/微信，由日韩国产成人的銷售經理給您精準的報價以及產品介紹