【应用】开关芯片INN3365-H302在20W USB PD 3.0充电器的应用
本文将介绍使用Power Integrations公司开关芯片InnoSwitch3-Pro INN3365-H302和VIA Labs VP302 USB PD控制器的20 W USB PD充电器，其具有5 V / 3 A或9 V / 2.23 A或3.3 V – 11 V可编程电源（PPS）输出。 InnoSwitch3-Pro控制器的高度集成特点使该电路具有高功率密度和高效率优势。
电路内部结构图
InnoSwitch3-Pro INN3365-H302在本电路中的作用
1.InnoSwitch3-Pro IC 初级电路
电阻R6和R10通过U1（INN3365-H302）的V引脚提供输入电压检测、欠压和过压保护。由二极管D5，电阻器R3，R4，R5和电容器C6组成的低成本RCD钳位会在U1内部的开关断开时限制U1的峰值漏源电压。
在首次施加交流电时,该IC自启动，使用内部高压电流源为BPP引脚后的电容器C9充电。电阻R9限制了提供给InnoSwitch3-Pro IC U1的BPP引脚的电流。必须正确选择R9的值，确保有足够的电流流过R9，以便在正常操作期间U1的内部电流源处于关闭状态，以此降低空载输入功率。
二极管VR1提供初级感应输出过压保护。 在反激式转换器中，辅助绕组的输出跟踪转换器的输出电压。 如果转换器的输出端出现过压，辅助绕组电压会增加并导致VR1击穿，从而使过多电流入InnoSwitch3-Pro IC U1的BPP引脚。 如果流入BPP引脚的电流增加到ISD 阈值以上，则InnoSwitch3-Pro控制器将闭锁并防止输出电压进一步增加。 在输出过压保护期间，电阻R7限制注入BPP引脚的电流。
2.InnoSwitch3-Pro IC 次级电路
Q2的栅极通断，由IC U1内的次级侧控制器根据通过电阻R12感应并馈入IC的FWD引脚的次级绕组电压控制。
IC的次级侧由次级绕组正向电压或输出电压自供电。 连接到InnoSwitch3-Pro IC U1的BPS引脚的电容器C17提供内部电路的去耦。
在恒定电流（CC）操作期间，当输出电压下降时，InnoSwitch3-Pro IC U1内的次级侧控制器将直接从次级绕组供电。 在初级侧电源开关导通期间，次级绕组上出现的正向电压用于通过电阻器R12和内部调节器为次级旁路引脚去耦电容C17充电。 这样可以将输出电流调节保持在最低UV阈值以下。低于此值时设备将进入自动重启动状态，直到输出负载下降。
当输出电流低于CC阈值时，转换器以恒定电压模式工作。 输出电压由InnoSwitch3-Pro IC的VOUT引脚监控。 与电流调节类似，输出电压也与通过I²C接口设置的内部电压阈值进行比较，并且IC U1内部的控制器通过控制开关脉冲数来调节输出电压。 VOUT引脚和次级地引脚之间需要接电容器C22，以对VOUT引脚进行ESD保护。
N沟道MOSFET Q3在这里是总线开关，可将反激转换器的输出与USB C型插座连接或断开。 Q3由InnoSwitch3-Pro IC上的VB / D引脚控制。 电阻R16和二极管D7连接在Q3的源极端子和栅极端子之间，以在Q3关闭时为总线电压提供放电路径。 电容器C16和C25在输出端用于ESD保护。
INN3365-H302在电路中的布局
电路性能
输出功率
空载输入功率与输入线电压（不带线感应电阻）的关系 空载输入功率与输入线电压（带线感应电阻）的关系
效率
室温5V输出下，效率随负载的变化 室温，9V输出下，效率随负载的变化
电路特点
InnoSwitch3-Pro系列是具有集成高压MOSFET，能同步整流和FluxLinkTM反馈的数字可控CV / CC QR反激式开关IC
I²C接口可实现低引脚数USB PD控制器（8引脚）
精密的遥测和全面的保护功能
次级侧控制具有初级侧简易控制的所有优势
对变压器变化不敏感
符合DOE6和CoC v5 2016效率要求
符合PPS协议的电压（20 mV）和CC阈值（50 mA）微步调节
输出过压和过流保护
集成热保护
<30 mW空载输入功率
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