英飞凌推出针对USB－PD的反激式转换器，减少功率损失

在大多数墙上供电的电气系统中，功耗的重要来源之一是在电源转换过程中损失了。在墙壁电源和直流负载之间，需要从交流电整流为直流电，并将其从整流后的直流电转换为较低电压的稳压直流电。整个过程可能会导致很大的功率损耗。
 
致力于使效率最大化的转换器有很多。一个例子是反激转换器，由于其简单的输出滤波器设计和可用于多个输出的能力，反激转换器已变得越来越流行。一个示例是在手机充电器中使用反激转换器拓扑。

为此，英飞凌本周发布了一系列新的基于USB-PD的充电器参考设计，该充电器可以利用反激式拓扑来实现最大效率。

什么是反激转换器？

反激转换器是一种以互感方式工作的开关电源（SMPS）DC / DC转换器拓扑。

在许多方面，反激式转换器的工作方式与降压转换器相似。主要区别在于反激式转换器将电感器替换为变压器的初级线圈，并利用次级线圈作为其输出。

反激转换器和降压-升压转换器电路的示例。图片由Anurag Gupta提供

这些电路通常使用脉冲宽度调制（PWM）信号来控制开关晶体管的基极，从而调制流经变压器初级绕组的电流。当电流流过初级绕组时，能量将作为磁场存储。当电流停止流动时，存储的磁场消失，能量的释放出现在次级绕组中，在次级绕组中将其用作输出。在实际电路中，反馈用于监视输出电压并根据需要控制PWM信号。

反激变压器的优点包括输入和输出之间的隔离，SMPS的高效率，提供多个输出电压的能力，并且重要的是，与其他SMPS相比，所需的组件数量很少。

XDPS2201的框图。图片由英飞凌提供

据该公司称，他们的新电源XDPS2201结合了非对称半桥反激拓扑和谐振转换器的优点，从而实现了软开关。

这种软开关可以最大程度地减小开关损耗和EMI，这是SMPS的两个最大缺陷。随之而来的是，该转换器还带有自适应数字算法，可使其在不同和变化的输入和输出条件下实现可能的最高性能。

根据数据表，该转换器可以帮助实现高于20 W / inch ^ 3的功率密度和高于93％的效率。

随着对移动设备更快充电的需求不断增长，在这一领域需要进行更多的创新。这似乎正是英飞凌在此所做的。在提高反激转换器的效率的同时，还有助于最大程度地减少EMI等问题，这是朝着正确方向迈出的重要一步。