氮化鎵憑借著在電力電子、射頻電子、顯示照明和嚴酷環境中的出色表現，受到各大廠商的青睞，并且由于智能手機的氮化鎵快速充電器的普及，氮化鎵也在消費者心中貼上了高能效、小體積的標簽。11月15日，Power Integrations（以下簡稱PI）在德國慕尼黑電子展（Electronica）期間發布InnoSwitch系列第四代升級版產品InnoSwitch4-Pro，標志著PI進一步挖掘氮化鎵潛力，深耕消費電子產業，賦能美好生活的決心。

作為領先的USB PD設計及應用的革新者，PI在2015年就推出了InnoSwitch系列第一代氮化鎵高集成度開關芯片，2017年推出InnoSwitch3系列恒壓/恒流離線反激式開關電源芯片，2019年推出InnoSwitch系列第三代升級版InnoSwitch3-Pro，2021年與2022年推出以有源鉗位反激拓撲方式工作的InnoSwitch4-CZ芯片和最高集成度的InnoSwitch3-PD芯片，今年推出的是第四代產品InnoSwitch4-Pro。InnoSwitch4-Pro是一款使用有源鉗位的數字可編程反激式氮化鎵開關芯片產品系列，它集合了InnoSwitch4有源鉗位的工作方式與I2C接口靈活的可編程特性。

UFCS是中國通信標準化協會發布的新標準，也是中國推廣通用充電標準的一部分。該協議協調考慮現存的中國專有的一些快充標準，使用D+和D-線進行通訊。輸出可設定，并且連續可調。功率范圍從45至65W (將來擴展至200W)，有5V、10V、20V和30V四種可編程輸出電壓，標準中規定電流≤4A，電纜需有電子標識。

PI InnoSwitch4-Pro系列可數字控制的離線恒壓/恒流零電壓開關(ZVS)反激式IC，具有廣泛適用性，支持包括UFCS、USB-PD、PPS在內的任何通訊協議和其它各種客戶定制化協議，兼容CC1和CC2、D+ & D-命令輸入，電源狀態報告功能，保護特性可編程設定。同時通過不受外部協議影響的接口(I2C)對電源的各種特性進行控制，簡單的接口加上高頻有源鉗位工作意味著可實現極小尺寸的設計。

PI InnoSwitch4-Pro體積小巧的原因是InnoSwitch家族IC將初級、次級和反饋電路同時集成到一個表面貼裝離線式反激開關IC中，所有InnoSwitch IC都集成了初級功率開關、初級側控制器、具備同步整流驅動的次級側控制器以及可省去光耦器的創新性的FluxLink技術。這讓電源芯片的封裝得以實現高度集成，有利于降低充電器設計的體積。InnoSwitch4技術增加了零電壓開關特性，更高的開關頻率，卻不會帶來效率的降低，包含線電壓檢測及給外部微處理器供電的情況下，空載功耗可達到30mW以下；采用穩定耐用的750V PowiGaN氮化鎵初級開關，穩態開關頻率高達140kHz，輸出可達220W，適合應用于平面變壓器。

憑借其特色的低空載功耗、低待機功耗，PI已經成為全球領先的氮化鎵功率IC設計及供應商，也是第三代半導體新興技術的領軍者之一，PI資深技術培訓經理Jason Yan介紹，“這次發布的InnoSwitch4-Pro產品的初級側都集成了氮化鎵的開關，可減少用于手機、筆記本電腦、平板電腦和多端口配件市場的超緊湊適配器應用所需的元件數量和PCB板面積。”

除此之外，InnoSwitch4-Pro還更新了新特點及指令集，集成了新的故障保護特點及增強特性，如輸入/輸出過壓/欠壓(OV/UV)保護特性，ISSC/CCSC特性，VBUS開關短路故障保護特性，代碼更加簡化、響應更快捷、有更多可選項；可選ZVS或QR的開關特性。搭配ClampZero IC可提供最佳的效率表現，且可使用更小的磁性元件。而當與HiperPFS-5搭配構成兩級變換時效率仍然可達95%。準諧振開關(無ClampZero搭配的情況下)工作時，開關頻率增加，利于使用更小的磁性元件；可選的僅DCM的工作方式可在負載跳變期間降低SR FET的電壓應力，從而優化SR FET的成本。

PI產品營銷經理Aditya Kulkarni表示：“InnoSwitch4-Pro IC可與Power Integrations的ClampZero系列有源鉗位IC無縫銜接，在連續導通模式(CCM)和非連續導通模式(DCM)下實現ZVS。ZVS與我們的PowiGaN技術相結合，幾乎消除了開關損耗。其超過95%的效率，使設計人員能夠省去熱管理通常需要的散熱片、導熱片和灌封材料。”

在談及InnoSwitch4-Pro的封裝時，Jason Yan指出，InnoSwitch4-Pro的InSOP-28D封裝(MSL 3)的加寬的爬電間距和空間間距>11 mm，易于滿足國際安全標準要求，也可滿足中國5000m海拔地區的間距要求。

在設計支持工具方面，InnoSwitch4-Pro擁有完整的支持工具，包括PI Expert套件、RDK-942, DER-960參考設計。使用InnoSwitch4-Pro + ClampZero IC的65W輸出USB PD 3.0 + PPS設計的RDK-942參考設計套件，通用輸入范圍為90 - 265VAC，230VAC輸入下空載功耗<25mW。115VAC輸入時，平均效率為92.3%；230VAC輸入時，平均效率為93.4%。使用HiperPFS-5 InnoSwitch4-Pro + ClampZero IC的100W輸出USB PD 3.0 + PPS設計的DER-960參考設計套件，通用輸入范圍同樣為90 - 265VAC，230VAC輸入下空載功耗<50mW。115VAC輸入時，平均效率為>92%；230VAC輸入時，平均效率為>93%。使用InnoSwitch4-Pro+ClampZero IC+MinE-CAP器件的全氮化鎵搭配組合可以進一步降低適配器的尺寸。MinE-CAP IC同樣基于PowiGaN技術，可將輸入電容的尺寸減小約40%。

PI RDK-942參考設計

PI DER-960參考設計