時下，智慧手機的功能和效能越來越強大，對電源也提出了更高的要求，電池容量越來越大、充電速度也越來越快，這就需要更高功率的充電器，市場上智慧手機的充電電源功率從十幾瓦、幾十瓦不斷提升，甚至達到上百瓦。在對更高功率、更快充電速度要求的同時，消費者還需要體積更小的電源。

如何在保證效能的同時，設計出體積更小的充電器？

工程師們面臨著多方面的挑戰：

一是縮小體積後帶來的溫升問題，二是增加開關頻率縮小變壓器體積所帶來的EMI問題，不利於產品的最終量產，三是電源的功率與電容的容值相關，而電解電容的大體積不利於製造更小的充電器。

為此，Power Integrations公司（以下簡稱PI公司）推出了一款可以應對以上問題的MinE-CAP IC，從名字上來看，意思就是最小化電解電容的IC。MinE-CAP IC採用了PI公司獨有的巧妙設計，將離線電源所需的高壓大容量電解電容器的尺寸減半，使得介面卡的尺寸最多縮小40%。

MinE-CAP IC允許設計人員在很大一部分儲能中主要使用低電壓額定電容，這樣可以使這些元件的體積隨電壓線性縮小。從上圖中可以看出，使用兩顆160V低耐壓的電解電容取代部分400V高耐壓的大電解電容，體積得到了明顯縮減，同時電容容量由原來的100微法提升到116微法。

之所以能做到這一點，得益於其中的奇妙設計：MinE-CAP器件可利用PowiGaN氮化鎵電晶體的小尺寸和低RDSon，根據交流輸入電壓條件，主動、自動連線和斷開大容量電容網路的各個部分。使用MinE-CAP的設計人員可選用交流高輸入電壓所需的最小高額定電壓大容量電容，並將大部分儲能分配給低壓電容，這些電容由MinE-CAP提供保護，直到在交流低輸入電壓下需要時為止。這種方法可大幅縮小輸入大容量電容的尺寸，而不會影響輸出紋波、工作效率或無需重新設計變壓器。

相比傳統的增加開關頻率降低體積的做法，創新的MinE-CAP IC不僅可以大幅縮小電源的整體尺寸，同時還能減少元件數，降低EMI，並且避免與高頻設計相關的變壓器/箝位損耗增加的挑戰。同時，MinE-CAP IC的創新設計還可以去掉啟機期間用於浪湧電流限制的NTC。除了智慧手機充電器，它還適用家電、電動工具、照明和汽車的市場。對於一些需要超寬輸入電壓範圍電源的應用市場，MinE-CAP IC也非常適用，例如：不穩定的電網電壓地區的應用等。

MinE-CAP採用微型MinSOP-16A封裝，可與Power Integrations的InnoSwitch系列電源IC無縫配合，所需外部元件極少。

作者：王麗英