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新產品高達100W輸出功率 PI以整合與效率布局USB PD市場

AC/DC功率轉換技術進展快速,系統設計人員需即時因應市場變動,尤其Compact USB PD更是目前市場成長者之一,在尺寸與高功率之間取得平衡,始終是設備廠商設計時的嚴峻挑戰,為協助設備業者回應市場需求,電源IC大廠PI(Power Integrations )延續過去的InnoSwitch3的優勢,近期推出輸出功率從65W提升至100W的新產品,其高效率與高整合度,將可大幅優化USB PD的電源供應器(Power Adapter)設計。

InnoSwitch3的產品線規格完整,其尺寸從2~7一應俱全,近期進一步推出8、9、10等新尺寸,其輸出可達100W以上,其背後主要動力來自市場對USB PD的高功率輸出與小尺寸需求,而小體積與高功率同時存在,將無可避免產生高熱,對工程師來說,其設計難度相當高,InnoSwitch3的新產品是透過高整合提升電源效率,達到小體積、高效率與低熱度等目標。

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Power Integrations, Inc.高級市場部經理李子俊。

從需求面來看,現在多輸出埠已成為目前USB PD電源供應器市場常見的規格,而這種多輸出埠電源供應器的體積往往較大,InnoSwitch3從45W~100W的產品則透過達到92.5%以上的效率,減少電源轉換時因損耗帶來的高熱,在此情況下,客戶的產品無需散熱片即可維持正常運作溫度,進而優化其設計與生產流程,而會有此需求的應用除了USB PD電源供應器外,非USB PD協議的單電壓輸出設備也是其重點。PI指出,這類型產品像是小體積筆記型電腦或智慧家庭設備近年來成長快速,InnoSwitch3的小體積與高效率特色,將可解決其設計上所面臨的問題。

PI指出,該公司的競爭優勢向來是其整合性,將控制器、驅動以及高功率開關與保護元件都整合在電源IC內部,這類型高整合電源IC產品,目前市場上也極為少見,而高整合也有助於應用產品的物料成本(BOM Cost)的降低。PI的整合並非僅將大量元件集中在IC上,而是透過整合簡化週邊線路,提升產品的可靠度與製造效率,相較於週邊線路複雜的設計,InnoSwitch3除可因此減少物料的隱藏成本外,穩定度的表現也會更佳。

觀察現在電子設備市場,可以看到USB PD的需求越來越強勁,這已然成為未來發展的既定趨勢,不過受限於技術,目前看到的產品多為分散式元件設計,而新型態InnoSwitch3將可滿足市場對體積與效率的需求,目前尺寸8、9、10等輸出功率高達100W的InnoSwitch3已開始量產,而針對新形態的InnoSwitch3高整合、高輸出特色,PI也提供了參考設計與開發工具,協助工程師快速打造市場所需的解決方案。

延續過去的產品布局,InnoSwitch3現在已可完整涵蓋18W、27W、45W、65W到現在的100W的USB PD所有產品,再從價面趨勢來看,現在可攜式裝置包括智慧型手機、筆記型電腦,USB PD已成主流通訊埠,由此可見過去不同設備各自擁有其特殊電源規格的界線已逐漸被打破,取而代之的是USB PD這種統一的輸出入埠架構。不過要滿足不同應用的設計需求,同時要達到小型化、高效率、高穩定等目標,其難度又更高,這也是PI推出新一代InnoSwitch3的因素,透過其精簡化與高轉換效率特色,設備廠商將可大幅優化產品與生產效能,達到精簡化目標。

有鑑於電源設計的良窳往往主宰高科技商品普及應用的命運,即將於8/13舉辦的電源技術論壇,邀請到PI高級市場部經理李子俊發表「Announcing the Death of Heatsinks for 45 W – 100 W USB PD Designs」,交大電機系特聘教授兼系主任陳科宏主講「5G-IoT世代電源管理晶片設計趨勢」,以及TI、ROHM、Maxim連袂發表高轉換、低功耗的物聯裝置電源設計方案,是產品開發者的年度盛會,活動完全免費,歡迎把握最後報名機會。

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