（電子發(fā)燒友原創(chuàng) 文/章鷹）近日，美國(guó)Power Integrations公布了截至2022年3月31日的季度財(cái)務(wù)業(yè)績(jī)，第一季度的營(yíng)業(yè)收入為1.821億美元，同比增長(zhǎng)5%。第一季度的凈利潤(rùn)為4620萬美元。

Power Integrations 總裁兼首席執(zhí)行官 Balu Balakrishnan表示：“第一季度銷售額再創(chuàng)新高，盈利增長(zhǎng)強(qiáng)勁。受益于消費(fèi)電子充電市場(chǎng)需求，包括電器、筆記本電腦、智能手機(jī)充電需求增加，以及工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用市場(chǎng)的增長(zhǎng)，我們看到高度集成的GaN產(chǎn)品和公司的BridgeSwitch電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC被廣泛采用，我們擁有強(qiáng)大的新產(chǎn)品渠道，利用FluxLink隔離技術(shù)和專有的Powigan晶體管等領(lǐng)先技術(shù)。”

對(duì)于目前市場(chǎng)看好USB PD3.1技術(shù)推動(dòng)的大功率市場(chǎng)，還有高速增長(zhǎng)的電動(dòng)汽車市場(chǎng)，PI帶來了哪些領(lǐng)先的電源驅(qū)動(dòng)解決方案？PI的IC產(chǎn)品在能耗、散熱、設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性上體現(xiàn)了哪些優(yōu)勢(shì)？PI給出了精彩的答復(fù)。

大功率充電方案：采用750V PowiGaN 開關(guān)，HiperPFS-5 IC效率高達(dá)98.3%

PI對(duì)于電源市場(chǎng)的變化尤為敏銳。自USB PD 3.1快充標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后，充電功率已經(jīng)由原來的100W上升到240W，并且支持最大48V、5A的電壓輸出。隨著功率的增加，維系系統(tǒng)的高效率面臨挑戰(zhàn)。這會(huì)帶來兩重挑戰(zhàn)：一、大輸入功率會(huì)有功率因數(shù)校正的要求，當(dāng)輸入功率大于75W，PI會(huì)在電源的前級(jí)上加一個(gè)功率校正（PFC）電路，使得交流輸入端的的電流的相位完全跟蹤電壓；二、額外增加的前級(jí)PFC開關(guān)電路會(huì)降低整個(gè)系統(tǒng)效率，必須同時(shí)提高PFC前級(jí)和后級(jí)的功率變化器的效率。

作為全球USB充電器和適配器電源IC的領(lǐng)先供應(yīng)商，PI推出了內(nèi)部集成750V PowiGaN氮化鎵開關(guān)的HiperPFS-5系列功率因數(shù)校正(PFC)IC。新IC的效率高達(dá)98.3%，在無需散熱片的情況下可提供高達(dá)240W的輸出功率，并可實(shí)現(xiàn)優(yōu)于0.98的功率因數(shù)。這是市場(chǎng)上第一款內(nèi)置氮化鎵開關(guān)的功率因素校正產(chǎn)品，耐壓750V，可以保證在90V到308V的時(shí)候，功率校正因素產(chǎn)品都可以可靠工作。

圖片來自PI

同時(shí)，Power Integrations還推出節(jié)能型HiperLCS-2芯片組，這一新的IC產(chǎn)品系列可極大簡(jiǎn)化LLC諧振功率變換器的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。新推出的雙芯片解決方案由一個(gè)隔離器件和一個(gè)獨(dú)立半橋功率器件組成，其中的隔離器件集成了高帶寬LLC控制器、同步整流驅(qū)動(dòng)器和FluxLink?隔離控制鏈路，其中的獨(dú)立半橋功率器件采用Power Integrations獨(dú)特的600V FREDFET，可提供無損耗流檢測(cè)，并且還集成上管和下管驅(qū)動(dòng)器。相較于分立式設(shè)計(jì)，這種高度集成的節(jié)能架構(gòu)無需散熱片，并且元件數(shù)量可減少高達(dá)40%。

HiperPFS-5加上HiperLCS-2芯片組的電源方案，與傳統(tǒng)方案相比減少了40%的元件數(shù)量。這套方案適用于電視機(jī)、帶USB PD接口的顯示器、電動(dòng)車、電動(dòng)工具、打印機(jī)、投影儀、電源適配器、PC主機(jī)電源、游戲機(jī)，以及240W功耗的家電應(yīng)用。

PI認(rèn)為，USB3.1極大地?cái)U(kuò)展了兼容適配器的功率范圍，從略高于100W擴(kuò)展到240W。這不僅有利于擴(kuò)大USB-PD的應(yīng)用范圍，還能夠明顯縮短更大功率設(shè)備的充電時(shí)間，并且提高用戶便利性。PI已經(jīng)推出了InnoSwitch4和HiperLCS-2開關(guān)IC，它們能夠?qū)崿F(xiàn)更高的功率水平，并分別滿足設(shè)計(jì)工程師對(duì)反激式和LLC變換器的偏好。

現(xiàn)在，PI還推出了基于氮化鎵的功率因數(shù)校正IC - HiperPFS-5，該器件具有極高能效，適合USB-PD 3.1應(yīng)用，并且無需散熱片，可實(shí)現(xiàn)非常小巧的外形尺寸。

電動(dòng)汽車高速增長(zhǎng)，PI推出兩款碳化硅汽車級(jí)開關(guān)電源IC

對(duì)于汽車而言，車輛續(xù)航里程通常被認(rèn)為是電動(dòng)汽車潛在購買者最關(guān)心的問題?？焖俪潆娤到y(tǒng)的出現(xiàn)有助于解決這個(gè)問題，但這些系統(tǒng)需要更高的母線電壓，而800V電池正在成為電動(dòng)汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置。

800V系統(tǒng)通常從硅基IGBT轉(zhuǎn)向碳化硅 MOSFET，SiC器件可以提供更高的開關(guān)速度，因?yàn)殚_關(guān)損耗更低。例如保時(shí)捷的全電動(dòng)跑車Tayan的續(xù)航歷程為420公里，采用了800V的電池架構(gòu)，在240KW的快速充電站僅需要22.5分鐘即可將從5%充電到80%。起亞宣布推出的EV6 800V架構(gòu)汽車，該車在18分鐘內(nèi)從10%充電至80%。

在汽車應(yīng)用領(lǐng)域，Power Integrations正在迅速擴(kuò)大其創(chuàng)新解決方案的范圍，包括基于碳化硅的器件。最近，公司發(fā)布兩款新器件，符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)，額定電壓1700V的IC，為InnoSwitch3-AQ產(chǎn)品系列再添新成員。這兩款新器件解決800V系統(tǒng)面臨的新挑戰(zhàn)。

這些新器件是業(yè)界首款采用碳化硅(SiC)初級(jí)開關(guān)MOSFET的汽車級(jí)開關(guān)電源IC。新IC可提供高達(dá)70W的輸出功率，主要用于600V和800V純電池和燃料電池乘用車，以及電動(dòng)巴士、卡車和各種工業(yè)電源應(yīng)用。

使用InnoSwitch3-AQ器件的電路可以使用很小的電路板面積，安全地從主母線上汲取少許能量供控制電路使用，而不會(huì)造成能量的浪費(fèi)。最值得一提的是，新器件還可以大幅簡(jiǎn)化主牽引逆變器的應(yīng)急電源的設(shè)計(jì)。應(yīng)急電源需要隨時(shí)準(zhǔn)備著在30V和1000V之間的任何電壓下工作。PI基于SiC的InnoSwitch3-AQ器件可以輕松應(yīng)對(duì)如此廣泛的工作電壓范圍。

對(duì)于電源IC的供應(yīng)問題，PI表示：“在過去的兩年里，公司的出貨量急劇增加，但我們一直能夠滿足客戶的實(shí)際需求，只是訂單交貨期有所延長(zhǎng)，現(xiàn)在為16周。我們預(yù)計(jì)，隨著2022年新增產(chǎn)能的上線，訂單交貨時(shí)間將會(huì)縮短。”

對(duì)于2022財(cái)年業(yè)績(jī)的展望，PI表示2021財(cái)年公司的業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)超過40%，今年第一季度增長(zhǎng)仍然強(qiáng)勁。PI仍然將主要市場(chǎng)聚焦于消費(fèi)電子產(chǎn)品，比如適配器（特別是USB PD設(shè)備和電視機(jī)適配器）、電動(dòng)汽車和非電動(dòng)汽車，以及家電產(chǎn)品，PI的BridgeSwitch電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC十分熱銷，正在幫助提高產(chǎn)品性能和實(shí)現(xiàn)全球能源效率目標(biāo)。


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