集微网消息 3月22日，Power Integrations（文中简称“PI”）携HiperPFS™-5系列功率因数校正(PFC)IC及节能型HiperLCS™-2芯片组正式在美国国际电力电子应用展览会（APEC）亮相。

据悉，HiperPFS™-5系列IC内部集成了750V PowiGaN™氮化镓开关，效率高达98.3%，在无需散热片的情况下可提供高达240W的输出功率，并可实现优于0.98的功率因数。而HiperLCS™-2芯片组，则可极大简化LLC谐振功率变换器的设计和生产，据了解，这个新推出的双芯片解决方案是由一个隔离器件和一个独立半桥功率器件组成。

超高效HiperPFS™-5系列IC

（图：HiperPFS™-5系列IC）

由于电源中使用的电容和电感会在输入电流和电压之间产生相位变化，从而导致输电线产生功率损耗，并可能干扰连接到交流电源的其他设备。许多国家和地区要求输入功率大于75W的电源需要使用功率因数校正(PFC)电路来减少这种影响。

HiperPFS-5创新的准谐振(QR)非连续导通模式(DCM)控制技术在不同输出负载、输入电压和工频周期内对开关频率进行调整。QR模式的DCM控制可减低开关损耗并允许使用低成本的升压二极管。相较于传统的临界导通模式(CRM)升压PFC电路，变频引擎可将升压电感尺寸减小50%以上。

凭借低开关损耗和导通损耗以及无损耗电流检测，HiperPFS-5 IC可在整个负载范围内提供恒定的高效率，效率高达98.3%。HiperPFS-5 IC在满载时可提供高于0.98的功率因数(PF)。在轻载下，创新的功率因数增强(PFE)功能可减小输入EMI滤波电容及去耦电容对功率因数的影响，即使在20%负载下也能保持0.96的高PF，且空载功耗仅为38mW。

需要特别指出的是，独家的750V PowiGaN开关进一步增强了HiperPFS-5在低开关损耗和导通损耗以及无损耗电流检测方面的优势。

迄今为止，世界上仍有许多地方由于电网不稳定导致电源元件出现过电压损坏。而HiperPFS-5 IC可以在高达305VAC的输入电压下保持高功率因数，并且可在输入电压骤升至460VAC期间连续工作。

PI高级产品营销经理Edward Ong表示：“在OEM原厂和非原厂供应商竞相为移动设备推出最快、最小、最通用的USB PD充电器的背景之下，HiperPFS-5 IC可以为工程师提供关键优势。我们做到了将PI特有的PowiGaN开关与准谐振、变频非连续导通模式升压PFC拓扑结构相结合。而如果将HiperPFS-5 IC与我们新推出的HiperLCS™2芯片组或InnoSwitch™4-CZ有源钳位反激IC搭配使用，设计工程师可以轻松超越最严格的效率标准，同时将物料清单缩减一半，设计出精致小巧的超快速充电器。”

节能型HiperLCS™-2芯片组

（HiperLCS™-2芯片组）

资料显示，HiperLCS™-2芯片组中的隔离器件内部集成了高带宽的LLC控制器、同步整流驱动器和FluxLink™隔离控制链路。而独立半桥功率器件则采用PI独特的600V FREDFET，具有无损耗的电流检测，同时集成有上管和下管的驱动器。这两款器件均采用超薄的InSOP™-24封装。相较于分立方案设计，这种高集成度的高效架构无需使用散热片，并且可减少高达40%的元件数量。

PI高级产品营销经理Edward Ong表示：“使用独立控制器和分立MOSFET的谐振变换器会使得电源体积过大。众所周知，由于其复杂性和更多元件的使用，也会使得电源的生产制造面临更大的困难。我们将先进的FREDFET和磁感耦合的FluxLink技术应用于LLC拓扑结构，使得效率达到98%，元件数量减少40%，并且无需使用占用空间的散热片和可靠性不高的光耦。借助我们的解决方案，设计工程师既可以设计出供电视机、配有USB PD端口的显示器、PC一体机和游戏机使用的小体积适配器及敞开式应用电源，也可以设计出供电动工具和电动自行车使用的小体积电池充电器。”

两级变换的后级DC-DC通常用于采用传统的单开关拓扑架构（比如反激变换器）效率无法达到要求的应用。HiperLCS-2芯片组利用PI的高速FluxLink反馈机制，减少了与LLC拓扑相关的设计限制，使设计工程师能够快速高效地完成高性能、宽工作范围和低元件数的设计。

据了解，基于HiperLCS-2芯片组的电源设计可在400VDC输入下实现低于50mW的空载输入功率，并提供持续的高精度输出，轻松符合全球最严格的空载和待机效率标准。HiperLCS-2器件可在整个负载范围内维持恒定的高效率性能，其极低的自身功耗只需要使用FR4的PCB板直接进行散热即可。在220W连续输出功率、170%峰值功率能力的适配器设计当中无需使用散热片。

此外，所有HiperLCS-2系列器件都具有自供电启动功能，同时还能够为使用该公司的HiperPFS™IC实现的PFC功率级提供偏置供电。次级侧检测的方式可保证在不同输入电压下、整个负载范围内以及大批量生产时具有小于1%的调整精度。相较于传统的光耦，使用PI的FluxLink技术进行安全隔离，其高速的数字反馈控制可提供更快的动态响应特性以及极佳的长期可靠性。

值得关注的是，本次发布的HiperPFS-5 IC和HiperLCS™2芯片组都采用了InSOP新型封装。

其中，HiperPFS-5 IC通过超薄InSOP™-T28F SMD功率封装集成了PI的X电容自动放电(CAPZero™)功能，包括满足安规要求的冗余引脚设计以及启动时高压自供电功能。而HiperLCS™2芯片组中的两款器件均采用超薄的InSOP™-24封装，相较于分立方案设计，这种高集成度的高效架构无需使用散热片，并且可减少高达40%的元件数量。

据PI资深技术培训经理Jason Yan介绍，新一代的HiperLCS产品使用的封装可以实现直接利用PCB板进行散热，无需外加散热片，这样会使得生产效率更高。芯片组的使用也可以大大改善LLC的工作性能，而同步整流可以进一步增大LLC变换级的效率。

Jason同时指出，“对于一家做功率器件的半导体公司而言，封装方式其实会对产品有很大影响，对于功率器件来讲，封装设计越好热阻越低，同样损耗的情况下温升也就越小。这意味着，你可以用同样的封装输出更多的功率。”

最后回顾本次发布的新品，Jason Yan表示：“首先从应用层面来看，不同于60、70w的产品只能局限于移动用电设备，这次新品被我们定义为中功率，能够输出达到200w以上，因此能适用于高功率USB PD适配器、电视机、游戏机、PC一体机和家电等更多应用领域。其次是性能方面，除了前述提到的，我们与竞品相比还有一个很大的优势，就是我们不论是在空载还是到满载的情况下以及动态负载变化期间都可以保证输出的稳压精度，LLC的输出精度可以做到小于1%。”集微网还获悉，PI本次推出的目前已经可以申请样品，今年第三季度新品会进入全面的量产阶段。（校对/Lee）