关于家电辅助电源解决方案的分析和应用
据ihs最新数据，在2016~2021年间，家电的主要增长来自于炊具炉灶和抽油烟机，年复合平均增长率为9.4%，其中，值得一提的是，空调, 冰箱和洗衣机组成大约占总运量的 60%。而纵观在家电中“位居权重”的冰箱，它的趋势发展更是整个家电发展史的缩影。
从ifa (国际电子消费品及家电展览会) 2017实拍一览冰箱趋势
图片来源：ihs markit
全方位的性能提升
从上图就可以看出，冰箱将增加三大突出功能：
高清显示；
多显示（内部和外部）；
以及内部相机（用于检查库存）。
当然，这都意味着对冰箱中通信、智能化、个性化、效率、功率和可靠性等多方面的全方位要求提升。
完整解决方案的刚！需！
当然，对下游终端厂商的高要求，实际是希望上游芯片和方案厂商提供更加完整、智能化、高能效的解决方案。因此，英飞凌奉上33w冰箱辅助电源参考设计！
冰箱系统框图
至于这款33w冰箱辅助电源参考设计是如何满足冰箱发展趋势的高要求？且听英飞凌细细道来！
英飞凌详！解！33w方案
33w方案演示板
再看技术指标~
演示板规格
输入电压范围 85~300vac
flyback 操作模式 dcm
输出电压 #1 1:12v @ 2.66a (隔离)
输出电压 #2 2:5v @ 0.2a (隔离)
平均效率 > 83% @ 115vac& 230vac
空载待机 6db margin
演示板尺寸 117x66x30mm
最后，研究高性能单品！
第五代准谐振产品
料号 ice5qr1070az
集成mos管 700 v, 1.0 Ω (typ)
封装 dip-7 (直插)
ice5qr1070az是第五代准谐振coolset系列产品，封装内有两个芯片：控制器芯片和hv mosfet芯片。器件包括700v/800v coolmos，采用突发模式可使最低功耗小于100mw，并具有低的emi，主要用在家用电器/白色家庭，tv，pc和服务器的辅助电源,以及蓝光播放器，机顶盒和lcd/led监视器。
看到这里，很多筒子可能会问，集万千功能于一身的coolset到底是什么？且听小编一一道来~
coolset的魅！力
coolset的构成
结合控制器和高压mos管，具有针对ac-dc flyback反激拓扑特性，采用单个封装，这就是——coolset。
coolset的构成
coolset目标应用
专为电源设计而生的coolset可广泛应用于主电源和辅助电源。
主电源
辅助电源
coolset系列
经过一代又一代的工程师的努力，coolset已经飞跃至第5代。
英飞凌coolset
系列 准谐振 定频
第二代 650v或800v mos管；
七个过零点；
轻载处理→定频52 khz； 650v或800v mos管；
65khz或100khz定频开关频率；
dcm电流控制模式；
第三代 650v或800v mos管；
65khz或100khz定频开关频率；
dcm和ccm电流控制模式；
输入过或欠压保护；
第五代 700v或800v mos管；
十个过零点；
vcc和cs短路保护；
输入过/欠压保护；
轻载处理 → 第八或十过零点； 700v或800v mos管；
100khz或125khz定频开关频率 (包括频率降低)；
集成误差放大器(可禁用);
vcc和cs短路保护；
输入过压保护(可禁用)；
轻载处理→ 80%最高频率(可禁用)；
其中，需要特别强调的是，英飞凌第五代coolset具有一系列共同特征：
第五代coolset的共同特征
特征 准谐振和定频系列
启动 cascode 配置
轻载处理 burst模式可选进入/离开点
保护
(自动恢复) 输入过压保护
vcc过/欠压保护
vcc短路保护
cs短路保护
过温保护
过载或输出短路保护
集成mos管 700v
800v
封装 dso-8 (贴片) →单独控制器
dso-12 (贴片)
dip-7 (直插)
*定频dip-7(直插)没有输入过压保护
事实上，除了上述共同特征外，准谐振系列还包括:
英飞凌 novel quasi-resonant switching
‒ 能够检测到第十个过零点 →降低开关频率 → 提高效率
‒ 减少开关频率的差异 → 改善emi处理
输入过/欠压保护
输出过压保护
大功率 (最高42w)贴片封装
正是因为第五代coolset不断飙升的魅力值，也让它为客户带来性能、便利性、可靠性以及系统成本等多维度的整体提升~
coolset带来的整体性能提升
客户价值 英飞凌提供 客户利益
性能 ›准谐振flyback操作模式
›市场上最高过零点检测→降低开关频率 › 提高效率
› 改善emi处理
使用方便 › 可选burst模式
› 自动恢复
› 功率 – 多选择 › 优化待机功耗
› 减少操作中断
› 同一个平台 – 节省设计工作量
可靠性 › 输入过/欠压保护
› 输出过压保护
›vcc短路保护
› cs短路保护
› 过温保护 › 能够检测和保护系统在故障条件下操作
系统成本 › 集成过/欠压保护
› 集成mos管 › 减少外部元件 (-12)
› 减少外部元件 (-1)
至于第5代coolset的产品系列？
其实，不论是第五代coolset系列产品，还是整个coolset产品集，都只是英飞凌家电辅助电源解决方案的一部分。英飞凌精心设计的高效辅助电源解决方案提供了家电智能化所需的稳定的直流电压和电流，嵌入设备中的智能控制功能使用这种电源来驱动其智能化运作。既然满足上市时间快的要求，又不会影响效率和系统性能。
1整体解决方案特点
1）方便易用的参考/生产解决方案大大缩短了上市时间
2）高集成度的coolmos和多功能pwm控制器解决方案高效且需要更少的外部元件
2主要优点
1）高性价比的产品
2）更快的上市时间
3）从低成本到高效率的非常灵活的高度集成的解决方案
4）强大的开关电源，以确保家电的可靠性
在这样强有力的家电辅助电源解决方案支撑下，谁说33w冰箱辅助电源参考设计不是志在必得呢？
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关于家电辅助电源解决方案的分析和应用
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从上图就可以看出，冰箱将增加三大突出功能：
高清显示；
多显示（内部和外部）；
以及内部相机（用于检查库存）。
当然，这都意味着对冰箱中通信、智能化、个性化、效率、功率和可靠性等多方面的全方位要求提升。
完整解决方案的刚！需！
当然，对下游终端厂商的高要求，实际是希望上游芯片和方案厂商提供更加完整、智能化、高能效的解决方案。因此，英飞凌奉上33w冰箱辅助电源参考设计！
冰箱系统框图
至于这款33w冰箱辅助电源参考设计是如何满足冰箱发展趋势的高要求？且听英飞凌细细道来！
英飞凌详！解！33w方案
33w方案演示板
再看技术指标~
演示板规格
输入电压范围 85~300vac
flyback 操作模式 dcm
输出电压 #1 1:12v @ 2.66a (隔离)
输出电压 #2 2:5v @ 0.2a (隔离)
平均效率 > 83% @ 115vac& 230vac
空载待机 6db margin
演示板尺寸 117x66x30mm
最后，研究高性能单品！
第五代准谐振产品
料号 ice5qr1070az
集成mos管 700 v, 1.0 Ω (typ)
封装 dip-7 (直插)
ice5qr1070az是第五代准谐振coolset系列产品，封装内有两个芯片：控制器芯片和hv mosfet芯片。器件包括700v/800v coolmos，采用突发模式可使最低功耗小于100mw，并具有低的emi，主要用在家用电器/白色家庭，tv，pc和服务器的辅助电源,以及蓝光播放器，机顶盒和lcd/led监视器。
看到这里，很多筒子可能会问，集万千功能于一身的coolset到底是什么？且听小编一一道来~
coolset的魅！力
coolset的构成
结合控制器和高压mos管，具有针对ac-dc flyback反激拓扑特性，采用单个封装，这就是——coolset。
coolset的构成
coolset目标应用
专为电源设计而生的coolset可广泛应用于主电源和辅助电源。
主电源
辅助电源
coolset系列
经过一代又一代的工程师的努力，coolset已经飞跃至第5代。
英飞凌coolset
系列 准谐振 定频
第二代 650v或800v mos管；
七个过零点；
轻载处理→定频52 khz； 650v或800v mos管；
65khz或100khz定频开关频率；
dcm电流控制模式；
第三代 650v或800v mos管；
65khz或100khz定频开关频率；
dcm和ccm电流控制模式；
输入过或欠压保护；
第五代 700v或800v mos管；
十个过零点；
vcc和cs短路保护；
输入过/欠压保护；
轻载处理 → 第八或十过零点； 700v或800v mos管；
100khz或125khz定频开关频率 (包括频率降低)；
集成误差放大器(可禁用);
vcc和cs短路保护；
输入过压保护(可禁用)；
轻载处理→ 80%最高频率(可禁用)；
其中，需要特别强调的是，英飞凌第五代coolset具有一系列共同特征：
第五代coolset的共同特征
特征 准谐振和定频系列
启动 cascode 配置
轻载处理 burst模式可选进入/离开点
保护
(自动恢复) 输入过压保护
vcc过/欠压保护
vcc短路保护
cs短路保护
过温保护
过载或输出短路保护
集成mos管 700v
800v
封装 dso-8 (贴片) →单独控制器
dso-12 (贴片)
dip-7 (直插)
*定频dip-7(直插)没有输入过压保护
事实上，除了上述共同特征外，准谐振系列还包括:
英飞凌 novel quasi-resonant switching
‒ 能够检测到第十个过零点 →降低开关频率 → 提高效率
‒ 减少开关频率的差异 → 改善emi处理
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输出过压保护
大功率 (最高42w)贴片封装
正是因为第五代coolset不断飙升的魅力值，也让它为客户带来性能、便利性、可靠性以及系统成本等多维度的整体提升~
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性能 ›准谐振flyback操作模式
›市场上最高过零点检测→降低开关频率 › 提高效率
› 改善emi处理
使用方便 › 可选burst模式
› 自动恢复
› 功率 – 多选择 › 优化待机功耗
› 减少操作中断
› 同一个平台 – 节省设计工作量
可靠性 › 输入过/欠压保护
› 输出过压保护
›vcc短路保护
› cs短路保护
› 过温保护 › 能够检测和保护系统在故障条件下操作
系统成本 › 集成过/欠压保护
› 集成mos管 › 减少外部元件 (-12)
› 减少外部元件 (-1)
至于第5代coolset的产品系列？
其实，不论是第五代coolset系列产品，还是整个coolset产品集，都只是英飞凌家电辅助电源解决方案的一部分。英飞凌精心设计的高效辅助电源解决方案提供了家电智能化所需的稳定的直流电压和电流，嵌入设备中的智能控制功能使用这种电源来驱动其智能化运作。既然满足上市时间快的要求，又不会影响效率和系统性能。
1整体解决方案特点
1）方便易用的参考/生产解决方案大大缩短了上市时间
2）高集成度的coolmos和多功能pwm控制器解决方案高效且需要更少的外部元件
2主要优点
1）高性价比的产品
2）更快的上市时间
3）从低成本到高效率的非常灵活的高度集成的解决方案
4）强大的开关电源，以确保家电的可靠性
在这样强有力的家电辅助电源解决方案支撑下，谁说33w冰箱辅助电源参考设计不是志在必得呢？
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特斯拉Cybertruck没有后视镜，马斯克下了一个赌注
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