穩(wěn)壓精度是指電源穩(wěn)壓器輸出電壓在給定條件下的波動程度。如果穩(wěn)壓精度差，那么電源穩(wěn)壓器輸出電壓波動大，就會導(dǎo)致電子設(shè)備工作不穩(wěn)定，甚至出現(xiàn)故障。電源電子工程師在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時，一般采用升降壓變換器來減小輸出電壓的波動。在高精度電子設(shè)備的應(yīng)用中，有時還需要采用高精度電容、高精度電感等元器件，并進(jìn)行嚴(yán)格的溫度補(bǔ)償和校準(zhǔn)，以保證電源整體的穩(wěn)壓精度。

傳統(tǒng)的多路輸出電源的設(shè)計(jì)有bug？

幾乎每種電氣設(shè)備都需要多種直流電壓供電才能工作。傳統(tǒng)的解決方案是使用反激式電源加多個后級的降壓/升壓變換器來改善電壓的穩(wěn)定輸出。但是因?yàn)閭鹘y(tǒng)多路輸出反激式開關(guān)電源僅對主輸出進(jìn)行穩(wěn)壓調(diào)節(jié)，輔助輸出則不受控，有時候輔助輸出VOUT的變化甚至?xí)_(dá)到20%以上，這樣就不得不在設(shè)計(jì)中增加反饋電路，也由此帶來了空載功耗、高頻噪聲、成本、電源尺寸的增加，以及4-5%效率的降低。

傳統(tǒng)的多輸出電源所面臨的挑戰(zhàn)是權(quán)衡效率、空載功耗、輸出精度以及成本。目前來說很難全部實(shí)現(xiàn)。Power Integrations（PI）曾經(jīng)通過“加權(quán)反饋”來改善TOPSwitch和TinySwitch的穩(wěn)壓精度，使10%-100%負(fù)載的穩(wěn)壓精度達(dá)到±5%，但是10%以下負(fù)載的穩(wěn)壓精度仍然無法保證。

解決難題，InnoMux-2高精度多路輸出電源解決方案來了

此次PI推出單級獨(dú)立穩(wěn)壓的多路輸出離線式電源IC——InnoMux-2系列產(chǎn)品，其單芯片方案可提供三路輸出，包括兩路CV加一路CC輸出或者三路CV輸出等不同的輸出組合配置。而芯片組方案則可提供一路CV輸出即四通道CC輸出。如果再增加一個恒流控制IC則最多可實(shí)現(xiàn)八路CC輸出。InnuMux-2通過采用單級反激拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)去除后級的升壓和降壓變換級，大幅提高顯示器和電視機(jī)等應(yīng)用的系統(tǒng)效率。這有助于減小PCB占板面積，并將系統(tǒng)效率提升到90%以上的更高水平，以達(dá)到更高的能效指標(biāo)要求。

相較于傳統(tǒng)的兩級架構(gòu)，InnoMux-2無需使用單獨(dú)的DC-DC變換級，PCB占板尺寸更小，元件數(shù)目縮減約50%（無需后級穩(wěn)壓電路），成本更低，并且滿載效率可以達(dá)到90%以上（提升10%），待機(jī)功耗改善20%（無需輸出電壓泄放電路），整個輸入電壓及負(fù)載范圍維持±1%輸出精度。

多輸出+后級穩(wěn)壓器電路的系統(tǒng)效率為80%

InnoMux-2多路輸出電路的系統(tǒng)效率為90%，提升10%

新IC拓?fù)錁O大改善了多路輸出離線式電源變換的設(shè)計(jì)。它將AC-DC和后級DC-DC變換級整合到單個芯片中，提供多達(dá)三個獨(dú)立穩(wěn)壓輸出或者兩個恒壓輸出和一個恒流輸出，擁有15–100W的輸出功率能力，每個輸出均可獨(dú)立反饋控制，輸出精度更高。InnoMux-2還采用750V PowiGaN氮化鎵開關(guān)管、準(zhǔn)諧振、零電壓開關(guān)（無需有源鉗位）和同步整流技術(shù)，同時無需散熱器，這些都有助于效率的進(jìn)一步提高。

由于能源之星和歐盟標(biāo)識指令對設(shè)備的功耗進(jìn)一步進(jìn)行了限制，生態(tài)設(shè)計(jì)指令2024/826將待機(jī)功耗從500mW降至300mW（相當(dāng)于每年節(jié)省7300萬加侖的汽油），且更多應(yīng)用開始涉及到滿足待機(jī)限制的要求，這就對電源提出了更高的要求。而現(xiàn)代電子系統(tǒng)功能越來越多，需要的待機(jī)負(fù)載需求也越來越多。假定待機(jī)效率為60%的情況下，留有10mW的裕量，那么對于300mW輸入功率限值下可使用的輸出功率僅為170mW。而如果去掉電源方案中的假負(fù)載泄放電路的功耗，就可以實(shí)現(xiàn)更多的待機(jī)功能，提升用戶體驗(yàn)。

在談及InnoMux-2降低待機(jī)功耗的能力時，PI高級培訓(xùn)經(jīng)理Jason Yan表示：“InnoMux-2 IC解決方案即使在空載且不使用泄放電路的情況仍可實(shí)現(xiàn)對輸出精確的控制。在1組CV和1組CC輸出的InnoMux-2設(shè)計(jì)中，在輸入電壓、負(fù)載條件的變化以及交叉調(diào)整率的各種工況下，12V輸出電壓的變化可滿足±1%的穩(wěn)壓精度?！?

那如何確保精確的調(diào)整精度呢？答案是將能量按需導(dǎo)引。PI采用首創(chuàng)的加選通開關(guān)的方式，可以將能量導(dǎo)引至所需要的輸出端，以保證調(diào)整精度達(dá)到±1%。

具體來說，每個開關(guān)周期中的能量是如何根據(jù)需要在輸出之間進(jìn)行分配的呢？Jason Yan解釋說：“次級側(cè)控制器經(jīng)FluxLink向初級側(cè)發(fā)送開關(guān)請求，由低輸出的VCV1或者低VLED電壓的輸出進(jìn)行觸發(fā)，次級側(cè)母線中串聯(lián)的選通開關(guān)（功率開關(guān)管）將開關(guān)能量導(dǎo)引至所需的輸出端（斷開未發(fā)起開關(guān)請求輸出的連接），同時監(jiān)測每個輸出的電壓和電流大小，周而復(fù)始，以確保電壓、電流恒定?！?

此外，InnoMux-2還擁有先進(jìn)的保護(hù)/安全特性，包括所有輸出均具備獨(dú)立的過載保護(hù)，燈串不平衡/短路/開路保護(hù)，輸出過壓時進(jìn)入自動重啟動保護(hù)。在封裝方面，采用PI獨(dú)有的InSOP封裝，這種封裝熱阻更低，從而可以將熱量傳導(dǎo)至PCB板進(jìn)行散熱，做到無金屬散熱片的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)支持方面，PI提供PI Expert? 設(shè)計(jì)軟件，以及多個參考設(shè)計(jì)。在應(yīng)用方面，與IML204DG IC配合使用時，InnoMux-2支持多達(dá)8串 LED 燈串的應(yīng)用；與IMX2065C或IMX2066C+IML204DG芯片組配合使用，非常適用于大尺寸顯示器的應(yīng)用。

InnoMux-2方案徹底改變了傳統(tǒng)多輸出功率變換器的功率架構(gòu)。InnoMux-2方案支持各種輸出組合以滿足不同應(yīng)用的需求，比如顯示器、電視、家居自動化、照明等一路恒壓和一路恒流的輸出，小家電、工業(yè)、儀表等兩路恒壓輸出，工業(yè)類、電器、電信、網(wǎng)絡(luò)等三路恒壓輸出，高端顯示器、電器等一路恒壓及最多八路的恒流輸出。目前InnoMux-2 已投入生產(chǎn)，并且首個客戶已經(jīng)量產(chǎn)。