近日，全球領(lǐng)先的高壓集成電路供應(yīng)商Power Integrations（以下簡(jiǎn)稱“PI”）推出了第五代專為高效電源設(shè)計(jì)而研發(fā)的開關(guān)IC——TinySwitch?-5。

據(jù)悉，這款集成離線式開關(guān)IC可將輸出功率擴(kuò)展至175W，同時(shí)保持了高達(dá)92%的轉(zhuǎn)換效率。這一特性不僅賦予了TinySwitch?-5在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的顯著優(yōu)勢(shì)，更標(biāo)志著高效電源設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一次重大突破。

累計(jì)突破90億，TinySwitch的進(jìn)化之路

縱觀整個(gè)電力電子行業(yè)，很少有一款產(chǎn)品能像TinySwitch這樣取得如此廣泛的市場(chǎng)認(rèn)可。據(jù)PI公司技術(shù)培訓(xùn)經(jīng)理Jason Yan介紹，TinySwitch和TOPSwitch產(chǎn)品系列自推出以來，就受到了全球用戶的青睞。目前，TinySwitch和TOPSwitch系列IC在全球累計(jì)銷量已突破90億顆。這意味著，地球上每個(gè)普通家庭平均擁有4顆TinySwitch或TOPSwitch芯片。

這一驚人的市場(chǎng)滲透率，主要源于TinySwitch系列一貫堅(jiān)持的設(shè)計(jì)理念：在簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)的同時(shí)，不妥協(xié)于性能。為了精益求精，不斷追求產(chǎn)品的卓越品質(zhì)和極致性能，近年來PI公司基于這一設(shè)計(jì)理念推出了一代又一代TinySwitch IC產(chǎn)品?，F(xiàn)如今，隨著第五代標(biāo)志性開關(guān)IC的推出，這一傳奇產(chǎn)品線又迎來了新的里程碑。

與上一代產(chǎn)品相比，此次發(fā)布的TinySwitch?-5在三個(gè)關(guān)鍵維度實(shí)現(xiàn)了顯著提升，即功率范圍更寬（有前級(jí)PFC時(shí)最高可達(dá)190W的輸出功率）、效率更高（全負(fù)載范圍內(nèi)保持92%的效率）、保護(hù)功能更強(qiáng)（集成輸入欠壓/過壓保護(hù)和輸出過流保護(hù)等）。這些改進(jìn)使得設(shè)計(jì)人員能夠應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)苛的能效法規(guī)和復(fù)雜多變的應(yīng)用場(chǎng)景，從而推出更加節(jié)能環(huán)保的家電和消費(fèi)類電子產(chǎn)品。

第五代標(biāo)志性開關(guān)IC，何以更高效？

作為PI公司第五代標(biāo)志性開關(guān)IC產(chǎn)品，TinySwitch?-5不僅延續(xù)了該系列“設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔、效率卓越”的基因，更通過創(chuàng)新的控制技術(shù)和增強(qiáng)的保護(hù)功能，為家電、工業(yè)設(shè)備、通信基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域的電源設(shè)計(jì)樹立了新的標(biāo)桿。

據(jù)Jason Yan介紹，TinySwitch?-5延續(xù)了經(jīng)典的反激式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用了簡(jiǎn)單的二極管整流和光耦器反饋，可使?jié)M載效率高達(dá)92%。而該產(chǎn)品之所以能夠在高功率輸出下保持卓越效率，主要得益于PI先進(jìn)的多模式控制引擎和優(yōu)化的功率器件集成。

首先，通過采用先進(jìn)的控制引擎，可以根據(jù)負(fù)載條件自動(dòng)調(diào)整工作頻率和工作限流點(diǎn)，從而在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)維持最佳的效率表現(xiàn)。例如，在輕載時(shí)降低頻率，以減少開關(guān)損耗；在重載時(shí)提升頻率，以優(yōu)化磁芯利用。

其次，功率器件的高度集成，可以減少外部元件數(shù)量，有效提升轉(zhuǎn)換效率，提高系統(tǒng)的整體性能和可靠性。正如TinySwitch?-5將控制器、驅(qū)動(dòng)器、功率開關(guān)及保護(hù)電路等集成于單一封裝中，這樣不僅節(jié)省空間和成本，還實(shí)現(xiàn)了高性能、小型化和低功耗需求。

值得一提的是，TinySwitch?-5采用的是耐熱增強(qiáng)型封裝，無需散熱片即可提供高達(dá)75W的輸出功率。該產(chǎn)品可提供三種封裝選項(xiàng)，即eSOP-12（K系列，適合PCB散熱）、eDIP-12（V系列，適合散熱片安裝）和eSIP-7（E系列，高功率版本）。其中，E封裝型號(hào)在配備外部金屬散熱片時(shí)，可支持高達(dá)190W的輸出功率，打破了人們對(duì)“Tiny”（微?。┕β实膫鹘y(tǒng)認(rèn)知。

另外，考慮到全球電網(wǎng)質(zhì)量的差異，PI公司在設(shè)計(jì)TinySwitch?-5時(shí)還新增了輸入欠壓和過壓保護(hù)功能，可以確保在市電電壓不穩(wěn)定國(guó)家和地區(qū)使用時(shí)的可靠運(yùn)行；同時(shí)，完善的輸出過流保護(hù)、過功率保護(hù)和熱關(guān)斷功能，也為電源系統(tǒng)提供了多重安全保障。

數(shù)據(jù)對(duì)比：待機(jī)功耗與功能擴(kuò)展的平衡

為了進(jìn)一步說明TinySwitch?-5的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，Jason Yan還展示了一組頗具說服力的對(duì)比數(shù)據(jù)：在典型的家電應(yīng)用中，傳統(tǒng)電源方案在閑置模式下消耗的功率雖然只占額定功率的2-10%（如洗衣機(jī)約4%，LCD顯示器約8%），但由于設(shè)備大部分時(shí)間處于待機(jī)狀態(tài)（如電視機(jī)85%，微波爐75%），這些“不起眼”的待機(jī)損耗實(shí)際上構(gòu)成了整體能耗的重要部分。

統(tǒng)計(jì)顯示，一臺(tái)普通家電的年待機(jī)能耗可能高達(dá)41.7kWh，幾乎與工作模式下的能耗（55.2kWh）相當(dāng)。而TinySwitch?-5僅通過三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，就改變了這一局面：

（1）極低空載功耗，最低可達(dá)30mW，遠(yuǎn)低于行業(yè)平均水平。

（2）高效能量轉(zhuǎn)換：在300mW輸入限制下可提供約200mW的輸出功率。

（3）動(dòng)態(tài)功率管理：根據(jù)負(fù)載需求智能調(diào)節(jié)工作模式。

這意味著什么？Jason Yan解釋道：“在滿足歐盟300mW待機(jī)限制的同時(shí)，設(shè)計(jì)人員還能為設(shè)備的顯示、通信或控制功能提供足夠電力。以智能恒溫器為例，它可以在待機(jī)狀態(tài)下維持Wi-Fi連接并響應(yīng)手機(jī)指令，而不會(huì)超出能效法規(guī)要求?！?/span>

實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)表明，采用TinySwitch?-5的電源系統(tǒng)可將整體能耗降低30%以上。對(duì)于年耗電量96.7kWh的傳統(tǒng)方案，升級(jí)后能耗可降至61.3kWh，節(jié)能效果十分顯著。這種能效提升不僅有助于產(chǎn)品通過國(guó)際認(rèn)證，也為終端用戶節(jié)省了可觀的電費(fèi)支出。

結(jié) 語

總之，在能源成本上升和環(huán)保法規(guī)趨嚴(yán)的雙重壓力下，此次PI推出的TinySwitch?-5為設(shè)備制造商提供了理想的解決方案。它既能滿足歐盟ErP等嚴(yán)苛的能效要求，又能為物聯(lián)網(wǎng)功能提供足夠電力，幫助產(chǎn)品在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中脫穎而出。

正如Jason Yan所言：“TinySwitch?-5重新定義了小功率電源的可能性。它證明，通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)，我們完全可以在提升功率輸出的同時(shí)，進(jìn)一步優(yōu)化能效表現(xiàn)。這不僅是技術(shù)的進(jìn)步，更是對(duì)可持續(xù)發(fā)展承諾的踐行?！?/span>

未來，隨著TinySwitch?-5的廣泛應(yīng)用，我們有理由期待，這顆小小的芯片將為全球節(jié)能減碳做出新的貢獻(xiàn)，繼續(xù)書寫TinySwitch系列的成功故事。