隨著技術(shù)的不斷成熟和成本的逐步下降，GaN正從消費電子PD快充領(lǐng)域向更廣闊的工業(yè)、汽車、通信、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域滲透，憑借其高頻、高效、高功率密度的核心優(yōu)勢，成為推動能源轉(zhuǎn)型、工業(yè)升級和通信革命的關(guān)鍵因素。

GaN與傳統(tǒng)的Si MOS對比，存在著明顯的優(yōu)勢

? InnoSwitch3-EP工業(yè)輔助電源應(yīng)用市場

在工業(yè)自動化、智能電網(wǎng)、儲能設(shè)備等場景中，輔助電源如同“神經(jīng)末梢”，為控制系統(tǒng)、傳感器、執(zhí)行器等關(guān)鍵部件提供穩(wěn)定供電，其可靠性、效率與集成度直接決定工業(yè)設(shè)備的運行精度與使用壽命。在Power Integrations（PI）推出的一系列GaN產(chǎn)品中，InnoSwitch3-EP（簡稱INN3-EP）憑借專為工業(yè)場景設(shè)計的核心特性，成為工業(yè)輔助電源設(shè)計的優(yōu)選方案，為行業(yè)應(yīng)用注入高效與穩(wěn)定雙重保障。

? INN3-EP為什么適用于工業(yè)場景？

InnoSwitch3-EP是高度集成的離線式反激開關(guān)IC，專為工業(yè)與高可靠性應(yīng)用設(shè)計，融合PowiGaN氮化鎵技術(shù)、FluxLink隔離反饋、次級側(cè)控制三大核心技術(shù)，提供15-100W功率范圍的高效電源解決方案，廣泛應(yīng)用于PLC、伺服驅(qū)動器、工業(yè)機(jī)器人、智能電網(wǎng)設(shè)備等場景。對比傳統(tǒng)的Si MOS，INN3-EP(GaN)設(shè)計的工業(yè)輔助電源主要有以下五大核心優(yōu)勢：

1. 能效提升：全負(fù)載效率高達(dá)90-95%，空載功耗低至<70mW，降低工業(yè)設(shè)備能耗，符合綠色工廠標(biāo)準(zhǔn)。

2. 體積縮?。焊呒啥扰cPowiGaN技術(shù)使電源體積減小40%，無需散熱片即可提供100W輸出，適配工業(yè)設(shè)備緊湊空間。

3. 可靠性增強(qiáng)：次級側(cè)控制+多重保護(hù)+寬溫設(shè)計，滿足工業(yè)設(shè)備長壽命要求。

4. 成本優(yōu)化：BOM成本降低20%，生產(chǎn)效率提升，同時減少散熱和空間成本。

5. 設(shè)計簡化：無需光耦、外圍元件少、開發(fā)周期縮短50%，降低工程成本。

根據(jù)PI官網(wǎng)提供的工程報告，將INN3-EP和傳統(tǒng)的Si MOS設(shè)計的65W適配器進(jìn)行一個多維度的參數(shù)對比：

DEMO板實物圖對比（原Demo板等比例縮小10倍）：

（RDR-747 INN3679C 750V Powi-GaN）

(DER-243 TOP269EG 750V Si Mos)

PCB Layout尺寸圖對比：

（RDR-747 INN3679C 750V Powi-GaN）

(DER-243 TOP269EG 750V Si Mos)

性能對比：

RDR-747（INN3679C-H606）實測滿載效率圖：

DER-243（TOP269EG）實測滿載效率圖：

通過以上對比，可以清晰的看出使用INN3-EP設(shè)計的電源，比傳統(tǒng)的Si MOS在效率上提升了3%，同時可以省去散熱片，大大節(jié)省PCB空間。

? INN3-EP產(chǎn)品介紹

產(chǎn)品特性：

1. 高度集成，外形緊湊：在整個負(fù)載范圍內(nèi)保持恒定的高效率，在無需散熱片的情況下可提供高達(dá)100W輸出功率。

2. EcoSmart–高效節(jié)能：在輸入電壓檢測電路工作的情況下空載功耗低于30mW輕松符合全球所有能效標(biāo)準(zhǔn)。

3. 先進(jìn)的保護(hù)/安全特性：快速的輸入欠壓/過壓保護(hù)，輸出過壓故障時進(jìn)入自動重啟動保護(hù)狀態(tài)，出色的抗浪涌性能適合實現(xiàn)工業(yè)電源設(shè)計或更大安全邊距的設(shè)計。

4. 完全符合各項安規(guī)要求：絕緣強(qiáng)度>4000VAC，產(chǎn)品100%進(jìn)行HIPOT（高壓絕緣）測試，通過UL1577絕緣強(qiáng)度4000VAC（最大值）、TUV(EN62368-1)、CQC(GB4943.1)和DIN EN IEC 60747-17(VDE 0884-17)安全認(rèn)證。

典型應(yīng)用原理圖：

INN3-EP輸出功率對照表

INN3-EP工業(yè)輔助電源關(guān)鍵元件選型推薦：

SR整流管：工業(yè)輔助電源的電磁環(huán)境復(fù)雜，容易對SR的控制線路產(chǎn)生干擾，增加設(shè)計難度和成本，推薦使用肖特基二極管。

變壓器：根據(jù)實際需求確定變壓器繞法，功率小于24W推薦順繞法，功率大于24W推薦三明治繞法。

Y電容：部分應(yīng)用增加Y電容可能會引起輸出電壓浮高，可能會導(dǎo)致工作時引起環(huán)路不穩(wěn)，同時整機(jī)做ESD測試時，可能會引起輔助電源保護(hù)。如果主回路存在比較大的EMI濾波器件，設(shè)計時盡量采用無Y設(shè)計。

INN3-EP工業(yè)輔助電源PCB Layout注意事項

1. 初級環(huán)路面積盡量縮小、DC輸入端加CBB電容濾波；

2. BPP供電電容必須靠近芯片；

3. D與S間需要加大安全距離，盡量不要開槽；

4. BPS供電電容需要靠近芯片；

5. FB電阻需要靠近芯片，上偏電阻增加RC前饋；

6. FWD電阻靠近芯片處增加一顆電容對地；

7. 必須用初級或次級的GND在底層將芯片底部覆蓋，并保證安規(guī)距離,作為屏蔽罩作用；

8. 輔源電路部分遠(yuǎn)離主功率回路、注意避開主功率磁性器件，如PFC電感、主功率變壓器等。

INN3-EP工業(yè)輔助電源設(shè)計案例

該方案為INN3-EP、1250V PowiGaN應(yīng)用在工業(yè)焊機(jī)輔助電源，可應(yīng)對輸入電壓波動較大的應(yīng)用場所，無需散熱片情況下能提供最大100W功率輸出，高度集成，降低BOM成本、節(jié)省PCB空間。

與傳統(tǒng)分立式方案相比，INN3629C集成度更高，待機(jī)功耗30mW，AC30V輸入可正常啟動工作，轉(zhuǎn)換效率可達(dá)93%，不需要額外增加散熱片，PCB板空間節(jié)約20%。

關(guān)鍵元件：

結(jié)束語：INN3-EP融合GaN等核心技術(shù)，兼具高效小巧低成本和高可靠優(yōu)勢，適配工業(yè)多場景。其簡化設(shè)計、省去散熱片節(jié)省了空間，既滿足綠色工廠需求，更推動工業(yè)電源升級，為智能制造注入全新的動力。

安富利為INN3-EP電源方案提供全方位的技術(shù)支持，包括但不限于：

1. 從樣機(jī)到量產(chǎn)，全程專業(yè)的技術(shù)支持；

2. 協(xié)助客戶PCB Layout，如有需要可直接幫客戶進(jìn)行Layout；

3. 提供完整的變壓器設(shè)計和BOM表資料，縮短客戶的研發(fā)時間；

4. 樣機(jī)測試和基本電氣性能調(diào)試；

5. EMI/ESD/雷擊等安規(guī)方面技術(shù)支持。

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InnoSwitch3-EP 產(chǎn)品簡介

InnoSwitch3-EP 數(shù)據(jù)手冊

注釋1：PowiGaN是Power Integrations（PI）公司自主研發(fā)的高度集成的GaN技術(shù)，與PI的控制IC和FluxLink通信技術(shù)無縫結(jié)合，形成完整的電源系統(tǒng)解決方案，而非獨立銷售的GaN器件。

注釋2：FluxLink是Power Integrations（PI）公司專有的磁感耦合通信技術(shù)，是一種固體絕緣、磁感耦合的通信技術(shù)，能夠在隔離屏障上雙向傳輸反饋和控制信息，實現(xiàn)高壓側(cè)與低壓側(cè)之間的完全電氣隔離。

關(guān)于安富利

安富利是全球領(lǐng)先的技術(shù)分銷商和解決方案提供商，在過去一個多世紀(jì)里一直秉持初心，致力于滿足客戶不斷變化的需求。通過遍布全球的專業(yè)化和區(qū)域化業(yè)務(wù)覆蓋，安富利可在產(chǎn)品生命周期的每個階段為客戶和供應(yīng)商提供支持。安富利能夠幫助各種類型的公司適應(yīng)不斷變化的市場環(huán)境，在產(chǎn)品開發(fā)過程中加快設(shè)計和供應(yīng)速度。安富利在整個技術(shù)供應(yīng)鏈中處于中心位置，這種獨特的地位和視角讓其成為了值得信賴的合作伙伴，能夠幫助客戶解決復(fù)雜的設(shè)計和供應(yīng)鏈難題，從而更快地實現(xiàn)營收。