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

據(jù)悉，這款集成離線式開關(guān)IC可將輸出功率擴展至175W，同時保持了高達92%的轉(zhuǎn)換效率。這一特性不僅賦予了TinySwitch?-5在市場競爭中的顯著優(yōu)勢，更標志著高效電源設(shè)計領(lǐng)域的一次重大突破。

累計突破90億，TinySwitch的進化之路

縱觀整個電力電子行業(yè)，很少有一款產(chǎn)品能像TinySwitch這樣取得如此廣泛的市場認可。據(jù)PI公司技術(shù)培訓經(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在全球累計銷量已突破90億顆。這意味著，地球上每個普通家庭平均擁有4顆TinySwitch或TOPSwitch芯片。

這一驚人的市場滲透率，主要源于TinySwitch系列一貫堅持的設(shè)計理念：在簡化設(shè)計的同時，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在三個關(guān)鍵維度實現(xiàn)了顯著提升，即功率范圍更寬（有前級PFC時最高可達190W的輸出功率）、效率更高（全負載范圍內(nèi)保持92%的效率）、保護功能更強（集成輸入欠壓/過壓保護和輸出過流保護等）。這些改進使得設(shè)計人員能夠應(yīng)對日益嚴苛的能效法規(guī)和復雜多變的應(yīng)用場景，從而推出更加節(jié)能環(huán)保的家電和消費類電子產(chǎn)品。

第五代標志性開關(guān)IC，何以更高效？

作為PI公司第五代標志性開關(guān)IC產(chǎn)品，TinySwitch?-5不僅延續(xù)了該系列“設(shè)計簡潔、效率卓越”的基因，更通過創(chuàng)新的控制技術(shù)和增強的保護功能，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)計樹立了新的標桿。

據(jù)Jason Yan介紹，TinySwitch?-5延續(xù)了經(jīng)典的反激式拓撲結(jié)構(gòu)，采用了簡單的二極管整流和光耦器反饋，可使?jié)M載效率高達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，通過采用先進的控制引擎，可以根據(jù)負載條件自動調(diào)整工作頻率和工作限流點，從而在整個負載范圍內(nèi)維持最佳的效率表現(xiàn)。例如，在輕載時降低頻率，以減少開關(guān)損耗；在重載時提升頻率，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)動器、功率開關(guān)及保護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采用的是耐熱增強型封裝，無需散熱片即可提供高達75W的輸出功率。該產(chǎn)品可提供三種封裝選項，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封裝型號在配備外部金屬散熱片時，可支持高達190W的輸出功率，打破了人們對“Tiny”（微小）功率的傳統(tǒng)認知。

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

數(shù)據(jù)對比：待機功耗與功能擴展的平衡

為了進一步說明TinySwitch?-5的特點與優(yōu)勢，Jason Yan還展示了一組頗具說服力的對比數(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%（如洗衣機約4%，LCD顯示器約8%），但由于設(shè)備大部分時間處于待機狀態(tài)（如電視機85%，微波爐75%），這些“不起眼”的待機損耗實際上構(gòu)成了整體能耗的重要部分。

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

（1）極低空載功耗，最低可達30mW，遠低于行業(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）動態(tài)功率管理：根據(jù)負載需求智能調(diào)節(jié)工作模式。

這意味著什么？Jason Yan解釋道：“在滿足歐盟300mW待機限制的同時，設(shè)計人員還能為設(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，它可以在待機狀態(tài)下維持Wi-Fi連接并響應(yīng)手機指令，而不會超出能效法規(guī)要求。”

實際測試數(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。對于年耗電量96.7kWh的傳統(tǒng)方案，升級后能耗可降至61.3kWh，節(jié)能效果十分顯著。這種能效提升不僅有助于產(chǎn)品通過國際認證，也為終端用戶節(jié)省了可觀的電費支出。

結(jié) 語

總之，在能源成本上升和環(huán)保法規(guī)趨嚴的雙重壓力下，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)品在競爭激烈的市場中脫穎而出。

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，我們完全可以在提升功率輸出的同時，進一步優(yōu)化能效表現(xiàn)。這不僅是技術(shù)的進步，更是對可持續(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，繼續(xù)書寫TinySwitch系列的成功故事。