小型充電器/適配器的游戲規(guī)則被改寫，關(guān)鍵是它

消費(fèi)者永遠(yuǎn)在追求更小巧的充電器 / 適配器。但這些設(shè)備本身也在面臨挑戰(zhàn)，隨著電子設(shè)備的電池容量越來(lái)越大、充電時(shí)間越來(lái)越短，導(dǎo)致了充電器本身的功率不斷被提高，同時(shí)，復(fù)雜的充電控制要求增加電源的元件數(shù)目及復(fù)雜性，這些因素本身在導(dǎo)致充電器尺寸被放大。適配器也在嘗試對(duì)消費(fèi)者需求做出反應(yīng)，面臨溫升性能的挑戰(zhàn)，功率開關(guān)不斷提升效率，同時(shí)增加開關(guān)頻率以降低尺寸。

這其中有個(gè)難以逾越的“山頭”——大容量電解電容本身就是體積比較大的元件，因?yàn)榉逯递敵龉β嗜Q于其容量的大小，寬壓范圍工作要求輸入濾波電容具有更大的容量（低壓時(shí)），及更高的耐壓額定值（高壓時(shí)）。為了支持更高的耐壓，電容制造商必須增加電容的尺寸，這導(dǎo)致它體積相對(duì)龐大，成為設(shè)備“身材臃腫”的主因，常常限制了適配器設(shè)計(jì)的外形尺寸選擇，尤其最小厚度。
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下圖是同等容量、不同耐壓條件下的電容體積對(duì)比。

為了進(jìn)一步縮小其尺寸，Power Integrations 公司今日推出了適用于高功率密度、通用輸入 AC-DC 變換器的 MinE-CAP IC，可將離線電源所需的高壓大容量電解電容器的尺寸減半，使得適配器的尺寸最多縮小 40%。MinE-CAP 器件還可大幅減小浪涌電流，有助于省去 NTC 熱敏電阻，提高系統(tǒng)效率，并減少熱耗散。

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使用 MinE-CAP IC 后，設(shè)計(jì)人員可以在很大一部分儲(chǔ)能中主要使用低電壓額定電容，可使這些元件的體積隨電壓線性縮小。據(jù) Power Integrations 產(chǎn)品營(yíng)銷總監(jiān) Chris Lee 介紹，USB PD 技術(shù)為市場(chǎng)普遍采用小型 65W 充電器提供了巨大的推動(dòng)力，許多公司都在設(shè)法通過(guò)提高開關(guān)頻率來(lái)縮小反激式變壓器的尺寸。通過(guò) MinE-CAP 實(shí)現(xiàn)的體積節(jié)省，比開關(guān)頻率翻倍的方法效果更顯著，同時(shí)還能有效提高系統(tǒng)效率。

在具體的設(shè)計(jì)方案中，設(shè)計(jì)人員可選用交流高輸入電壓所需的最小高額定電壓大容量電容，并將大部分儲(chǔ)能分配給低壓電容，這些電容由 MinE-CAP 提供保護(hù)，直到在交流低輸入電壓下需要時(shí)為止。這種方法可大幅縮小輸入大容量電容的尺寸，而不會(huì)影響輸出紋波、工作效率或無(wú)需重新設(shè)計(jì)變壓器。MinE-CAP 器件可利用 PowiGaN 氮化鎵晶體管的小尺寸和低 RDSon，根據(jù)交流輸入電壓條件，主動(dòng)、自動(dòng)連接和斷開大容量電容網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)部分。

值得一提的是，MinE-CAP IC 支持寬范圍輸入電壓，幾乎適用于所有地區(qū)。特別是對(duì)于新興市場(chǎng)應(yīng)用的超寬輸入電壓范圍的電源，由于電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定，通常需要采用 600V 耐壓電容或采用串聯(lián)疊加的 400V 耐壓電容，以設(shè)置充足的浪涌降額，來(lái)適應(yīng)輸入電壓的驟升情況。例如在印度，一些工程師經(jīng)常抱怨需要使用各種昂貴的高壓電容。MinE-CAP 就可以去掉啟機(jī)期間用于浪涌電流限制的 NTC，在 230VAC 輸入情況下對(duì) I2t 浪涌的降低可達(dá) 95%，從而減少高壓儲(chǔ)能元件的數(shù)量，并使低電壓電容免受電網(wǎng)電壓劇烈波動(dòng)的影響，從而大大增強(qiáng)耐用性，同時(shí)減少系統(tǒng)維護(hù)和產(chǎn)品返修。

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據(jù)了解，MinE-CAP IC 采用微型 MinSOP-16A 封裝，基于 10000 片的訂購(gòu)量單價(jià)為 1.75 美元。它還可與 Power Integrations 的 InnoSwitch 系列電源 IC 配合，所需外部元件極少。

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傳統(tǒng)的功率變換解決方案通過(guò)提高開關(guān)頻率降低變壓器體積，從而達(dá)到減小電源尺寸的目的。MinE-CAP IC 不僅可以大幅縮小電源的整體尺寸，同時(shí)還能減少元件數(shù)，降低 EMI，并且避免高頻設(shè)計(jì)相關(guān)的變壓器 / 箝位損耗的增加。它的應(yīng)用范圍包括智能手機(jī)充電器、家電、電動(dòng)工具、照明和汽車。

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