我們往往會忽略這一點。對於插入交流電源的電器來說，即使是看起來斷電，但如果不拔下插座，都會繼續消耗電能。
隨著智慧家居市場的火熱，越來越多家用電器還配備了更多的執行器、電機、大螢幕顯示、攝像頭等不同型別的負載。各種家電的負載場景切換也越來越頻繁，比如冰箱只有在開啟門時燈光才亮，只有在內部溫度升高後壓縮機才開始工作，只有在必須呼叫時冰箱內部的攝像頭才會開啟等等。
這些不同因素使得輔助電源需要同時滿足各類負載情況下的低功耗設計，尤其是考慮到如今中載和輕載已經佔據了家用電器的絕大部分使用場景，對裝置的總能耗有著極大影響。實現零待機功耗（按照 IEC 62301第 4.5 條規定，低於 5mW 的待機功率歸類為零功耗）成為了家電產品的營銷賣點。
目前，大多數100W以下的電子裝置，都是採用離線反激式開關電路，將電網提供的85V～275V交流電轉換為電子裝置所需要的直流電壓。正常工作狀態下，反激式開關電源的損耗主要包括導通損耗和開關損耗，以及控制電路的損耗。待機狀態下，由於系統的輸出電流接近於零，導通損耗可以忽略，開關損耗和控制電路的損耗成為主要的系統待機功耗。
作為電源AC/DC控制器供應商Power Integrations, Inc（PI）來說，一直在圍繞如何實現家電“零瓦待機功耗”進行創新，十餘年來陸續推出了眾多高整合度產品，以解決家電廠商的“痛點”。
近日，PI再接再厲，推出了高度整合的InnoSwitch3-TN系列恆壓/恆流離線反激式開關IC。InnoSwitch3-TN IC採用符合安規標準的薄型MinSOP-16A封裝，並且內部整合725V初級MOSFET、初次級間隔離的反饋機制、同步整流和次級側控制，可簡化電源設計，非常適合高達21W的家電和工業輔助電源應用。
InnoSwitch3-TN的工作示意
首先我們看一下反激電源的典型示意圖如下：
反激電路需要包括控制、隔離、取樣反饋、整流濾波、開關等多種要素。
PI資深技術培訓經理閻金光簡要介紹了InnoSwitch3-TN的特性。
正如簡介所介紹，InnoSwitch 3-TN（白框）內部包括725V初級側MOSFET，初級側控制，初級次級之間的FluxLink磁感耦合隔離（4000 VAC），次級側取樣與控制，同步整流控制，可極大簡化反激式電路的設計。
閻金光強調，InnoSwitch 3-TN可以在整個負載範圍內實現高效電源轉換，比如在150mW輸出時，依然保持80%的效率，可以輕鬆滿足各項法規要求，比如根據歐盟EC1275規定，在歐盟銷售的家電在關斷或待機模式下的最大功耗不得超過500mW。
越來越多的家電開始採用5V單軌電壓供電，負載電流會變大，這時BUCK電路則無法滿足大電流、高精度、低成本的要求。其主要原因包括需要更大的電感，而更高額定電流電感的成本則遠遠高於反激電路當中使用的變壓器，因此不具備成本效益；其次是需要高成本大電流的600V快速二極體，而其反向恢復特性也會對主開關管的開關損耗產生影響；第三則是在高開關電流情況下，二極體整流的效率變低；第四則是精度不高。而採用反激電路後，同步整流MOSFET成本低，負載效率高，並且可以改善交叉調整率，無需後置穩壓器或負載電阻，從而實現更加簡單的設計。
閻金光介紹道，InnoSwitch 3-TN實現了高精度的恆壓與恆流輸出，在5V恆壓輸出時，精度為±3%，12V恆壓輸出時，精度為±7%。而電源的恆流輸出可控制在±10%的範圍以內。
如圖所示，LinkSwitch和InnoSwitch系列都可以實現輔助電源設計，主要區別在於 LinkSwitch使用Buck電路實現非隔離的電源設計，無需光耦進行反饋；而InnoSwitch 是採用反激電路實現隔離電源的設計，採用內部整合的FluxLink取代光耦，次級採用同步整流，控制方式為次級側的穩壓調節，相較於Buck電路中儲能電感兩端取樣反饋的方式而言，次級側調節具有更好的準確度和瞬態響應，其設計看起來相對會繁瑣一些。不過，針對大電流或者全負載範圍內的高精度、低功耗電源轉換而言，次級側調節是唯一方案，尤其對於多路輸出應用，其優秀的交叉調整率是非隔離的Buck電路無法比擬的。
被稱為摺紙藝術的InnoSwitch 3-TN
PI資深產品推廣經理Silvestro Fimiani表示，InnoSwitch3-TN器件支援智慧連線電器所需的高輸出電流應用，效率高達90%。而傳統方案，如降壓型變換器的效率通常低於60%。這也是為何PI官方新聞所宣傳的“可將家電電源能耗減少至多75%”的重要原因。
而根據InnoSwitch3-TN的Datasheet也寫到，在230VAC的輸入下，無負載時功耗可小於5mW，在低成本時即可輕鬆滿足 (IEC) 62301:2011“零功耗”標準。
PI新產品定義總監Roland St. Pierre則將InnoSwitch3-TN比作“摺紙”，因為他可以支援各種型別的供電應用場景，包括隔離、非隔離、負電壓輸出、單路輸出、多路輸出、同步降壓轉換等等型別，並且無需任何外圍反饋元件。
該產品系列的功率涵蓋範圍如圖所示，在85~265 VAC 寬範圍輸入下實現最多16W的功率輸出，在230 VAC下實現21W的輸出。同時，相比此前的InnoSwitch3系列的InSOP-24D封裝，InnoSwitch3-TN採用MinSOP-16A封裝，佔比空間進一步縮小，在滿足爬電間隙安規的前提下，利於滿足家電類應用中常見的緊湊型電源的設計要求。
值得注意的是，閻金光和Roland都強調了InnoSwitch3-TN在簡化設計方面的優勢，僅需不到35個周邊零部件，就可以完成一個輔助電源的設計。而為了加速產品開發，PI更是直接提供了一些參考方案及開發板。
圖為DER 710，雙路5V,1.4 A和12V,0.5A輔助電源輸出，應用於HVAC等
總結
隨著家電產品對通訊、智慧化、個性化、效率、功率密度、可靠性、成本等多方面的全方位要求提升，選擇PI新款InnoSwitch3-TN進行輔助電源設計，可輕鬆滿足各種設計需求，有效提升產品的競爭力。
