InnoSwitch3-EP — 01 引脚功能与关键规格
资料来源：Power Integrations《InnoSwitch3-EP Family》Datasheet（Rev. W，2024-06）。“DS”指此手册，页码均指 DS 页。封装 InSOP-24D 共 24 脚；数值取 DS 绝对最大额定值表（p24）与电气特性表（p25~30），typ 为主、括注 min~max。
本篇总结
- 24 脚里只有 11 个功能脚，其余是 5 个 SOURCE 并联脚（散热+载流）、6 个 NC。真正要接外围的只有：IS/GND（CC 采样）、FB（CV 分压）、BPS（副边供电）、SR（SR 管）、VOUT（输出感知）、FWD（绕组感知+副边取电）、V（线路 UV/OV）、BPP（初级供电+ILIM 选择）、D/S（功率开关）——全部外围功能电阻加起来不超过 10 颗。
- BPP 电容身兼两职：既是初级去耦电容，又是 ILIM 档位选择器——0.47 µF=标准限流、4.7 µF=增大限流。这是“电容当拨码开关”的少见设计，容值/材质选错等于改了芯片的功率等级（04 篇陷阱 #1）。
- FWD 是副边芯片的关键通路：既是变压器副边绕组电压感知点（判断开关时序、QR 谷底窗口），又在输出电压低于阈值时给副边芯片供电（CC 状态输出跌到 ~3.4 V 仍维持恒流的关键）。DS 明确要求串 47 Ω 5% 电阻，不许随便改。
- IS 脚阈值只有 35.9 mV：这是全库深读 IC 中最低的电流采样阈值（UC3842 1.0 V、NCP1342 0.8 V），采样电阻压降损耗趋近于零，但地弹与噪声余量也只有几十毫伏——Kelvin 接法与滤波电容不是可选项。
- V 脚用电流阈值而不是电压阈值（IUV+ 26.1 µA / IOV+ 115 µA），外部一颗 3.8 MΩ 电阻同时定义 brown-in（≈100 VDC）与线路过压（≈435 VDC）；脚内还有高压开关，tOFF>50 ms 时断开采样电阻省电。
- 引脚开路大多有安全后备设计：SR 脚电容 <100 pF 判“SR 管开路”→停请求进自重启；IS 不需要 CC 时直接短到 GND；V 脚短到 SOURCE 即禁用线路保护。但 NC 脚（8-12）必须悬空，NC15 可接 SOURCE/BPP 或悬空——接错会破坏隔离爬电路径。
- 同一硅片不同后缀行为不同：H 特征码（H601/H602/H605/H606）决定自恢复/锁定、是否峰值功率、SR 短路保护有无、线路 OV 使能——选型前与 01_规格书全译 的特征码表逐位核对。
- 单位勘误（对照 PDF 原页已核实）：特性表 tOFF(MIN)=2.48/3.38/4.37 µs、ISNL=325/485 µA、ILIM 测试条件 di/dt 单位为 mA/µs、SOA 跳周期 ~25 µs、FWD 波形 t1+t2=1.5 µs——纯文本抽取常把 µs/mA 误成 ms/mA，本文一律以 PDF 原页为准。
1. 引脚总表（DS 图 5 / p3 Pin Functional Description）
| 脚号 | 名称 | 类型 | 功能概述 |
|---|---|---|---|
| 1 | ISENSE（IS） | 模拟输入 | 接输出端子与 GND 间的电流采样电阻：CC 调节+精确过流；不需要时短到 GND |
| 2 | SECONDARY GROUND（GND） | 电源 | 副边地。注意≠输出地（中间隔着采样电阻） |
| 3 | FEEDBACK（FB） | 模拟输入 | 输出电压分压中点，基准 1.265 V |
| 4 | SECONDARY BYPASS（BPS） | 电源 | 副边 4.4 V 供电去耦（2.2 µF），兼 SR 驱动电源轨 |
| 5 | SYNCHRONOUS RECTIFIER DRIVE（SR） | 输出 | 外部 SR 管栅驱动；不用 SR 时接 GND |
| 6 | OUTPUT VOLTAGE（VOUT） | 电源/感知 | 直连输出：给副边芯片供电+输出保护（泄放电流） |
| 7 | FORWARD（FWD） | 感知/电源 | 副边绕组开关结点：原边时序感知 + VOUT 不足时给副边供电；串 47 Ω |
| 8-12 | NC | — | 悬空，禁止连任何其他脚 |
| 13 | UNDER/OVER INPUT VOLTAGE（V） | 高压输入 | 经电阻接整流后母线（或桥前 AC 侧做快速复位）：线路 UV/OV；短到 SOURCE 禁用 |
| 14 | PRIMARY BYPASS（BPP） | 电源/选择 | 初级 4.9 V 去耦；电容值选择 ILIM 档（0.47/4.7 µF） |
| 15 | NC | — | 悬空，或接 SOURCE，或接 BPP |
| 16-19 | SOURCE（S） | 功率 | 功率开关源极并联（散热/载流），BPP 地基准 |
| 24 | DRAIN（D） | 功率 | 功率开关漏极（−0.3~1700 V 视型号） |
2. 逐脚详述
2.1 IS + GND（脚 1/2）— 35.9 mV 的恒流入口
- 内部结构：副边 CC 比较器，阈值 ISV(TH)=35.90 mV（35.17~36.62 mV，TJ=25 °C）。输出电流在 IS-GND 间采样电阻上的压降超过阈值后，副边“调节开关脉冲的数量”维持恒流（DS 原文）。
- 为什么阈值这么低：65 W/20 V 例采样电阻 9 mΩ（DS 图 11 R14）压降仅 ~36 mV，满载损耗 3.25²×0.009≈0.095 W；若用 0.8 V 阈值则电阻要 0.2 Ω、损耗 2 W+——低阈值是“CC 精度不靠外围、损耗不占效率”的根基。
- 外围怎么接：采样电阻一端接输出 RTN、一端接 IS；滤波电容（DS 例 1000 pF）跨 IS-GND 就近放置；采样电阻靠近输出电容与输出连接器（DS 布局图），走线 Kelvin。C12 位置不对/地弹大 → CC 点漂移（04 篇陷阱 #10）。
- 过载响应由 H 码分岔（DS 图 9）：IS 电阻配置 + “FB 自重启使能”（H601/H605）→ 输出电压折返，VFB<VFB(AR) 持续 tFB(AR)=49.5 ms 进自重启；+ “过载响应”（H602/H606）→ 电压不折返，负载 >IS 阈值持续 tIS(AR)=49.5 ms 直接自重启。IS 短到 GND = 无精确 CC，过载响应退化为“初级频率判据”（fOVL）。
- 副边保护联动：IS 电压超过约 3 倍 CC 阈值（≈110 mV，对应 ~3.3 倍设定电流）→ SR 驱动禁用直到浪涌退去（防 SR 管在大电流下硬开）。
2.2 FB（脚 3）— 1.265 V 定义整个输出
- 内部结构：片内基准 1.265 V 的比较器/误差处理（CV 调节在副边芯片内完成，初级不参与电压环）。另有 VFB(OFF)=112 mV（max 135）短路检测、VFB(AR)=90%×VFB 自重启阈值（H 码相关）。
- 外围怎么接：上分压电阻接 VOUT、下分压电阻接 GND（副边地），中点接 FB；去耦电容 ≤300 pF 就近。20 V 例：R 下=11.5 kΩ 1%、R 上=169 kΩ 1%（DS 图 11）→ 20×11.5/(169+11.5)=1.274 V ≈1.265 V（差值由 1% 容差覆盖）。
- 阈值语义表（DS p7）：FB <VFB(OFF)（112 mV）=反馈短路 → 停请求自重启；FB <VFB(AR)（90%，H601/H605）持续 49.5 ms → CC 范围下限、交回自重启；FB 超设定 2% → VOUT 脚泄放 2.5 mA（弱）；超 ~10% → 泄放 ~200 mA（强）；超 20% → 命令初级锁死/自重启（H 码）。一个脚电压覆盖“欠压-正常-过压”三段判定。
2.3 BPS（脚 4）— 副边 4.4 V 供电核心
- 内部结构：4.4 V 稳压器（VBPS 4.20~4.60 V），供电来源二选一自动切换：VOUT 脚（输出正常时）或 FWD 脚（输出跌落时，从副边绕组正电压取电）。UVLO 3.80 V typ、迟滞 0.65 V。
- 设计要点：去耦 2.2 µF/10 V/0805/X7R 必须贴脚（DS “Selection of Components”）；<1.5 µF 可能异常，过大则 4.4 V 建立晚于输出调节点 → 启动过冲。此轨同时是 SR 栅驱动电源（VSR=4.4 V typ）→ SR 管阈值必须按 4.5 V 栅压选（见 2.4）。
- BPS 过压保护：流入 BPS 电流超过 IBPS(SD)（表值 5.2/8.9/12 mA，正文写 ~7 mA）→ 副边命令初级自重启。这是“副边直接输出 OVP”的执行通道（稳压管从输出接 BPS，DS p13）。
2.4 SR（脚 5）— 协议级同步整流
- 内部结构：拉 165 mA/灌 298 mA（CLOAD=2 nF）驱动级 + 过零比较器（VSR(TH)=−2.5 mV）+ 静态下拉 + 开路检测（<100 pF 判无 SR 管）。
- 外围怎么接：栅极直连，禁止串电阻/二极管（DS 原文“no additional resistors should be connected in the gate circuit”）；不用 SR 时 SR 接 GND（同时禁用开路保护）。选管：VGS(th) 1.5~2.5 V 理想（≤4 V 且需给 4.5 V 栅压下的 RDS(on) 数据）；20 V 输出选 60 V 级、12 V 选 100 V 级（PIV≥1.4×）；DS 例 AON6220。
- 开路后果：SR 脚电容 <100 pF → 判 SR 系统开路 → 副边停止请求周期 → 初级自重启（安全失效）。开机即接地则 SR 功能与开路保护双双禁用。
2.5 VOUT（脚 6）— 供电、感知、泄放三合一
- 内部结构：给副边芯片供电（VOUT 足够时）；OV 泄放电流阱（弱 2.5 mA / 强 200 mA，见 2.2）。
- 设计含义：VOUT 绝对最大 27 V——USB-PD 高压档（28 V PPS）应用要核对；泄放功能在输出过冲后主动放电，不需要假负载。
2.6 FWD（脚 7）— 副边的绕组感知端兼备用电源
- 内部结构：负沿检测器（握手计时+SR 开通）+ 电压比较器（DCM 时 SR 关断判断、QR 谷底窗口检测，阈值 VSR(TH) 参考）+ 备用供电通路。击穿电压 150 V。
- 外围怎么接：经 47 Ω 5% 电阻接副边绕组开关结点（DS 明确：更大或更小的阻值会影响 SR 驱动时序等器件行为）。波形合格性按 DS 图 13~16 核对：握手后飞扫周期内 SR 应导通（波形被钳在 VSR(TH) 上方平台，图 14），若出现“导通后又掉回 V_D 再弹起”（图 13）即不合格；握手前 t1+t2=1.5 µs±50 ns 窗口异常 → 握手失败 → 误触初级偏置 OVP。
- CC 深度跌落仍恒流的机理：输出跌落时 BPS 改由 FWD 供电（初级导通期间副边绕组正电压经 R12+内部稳压给 C10 充电），输出电流调节可维持到输出 ~3.4 V（DS 图 11 说明）——USB-PD 短路打嗝测试的关键指标。
2.7 V（脚 13）— 一颗 3.8 MΩ 电阻定两条保护线
- 内部结构：电流比较器组（IUV+ 26.1 µA brown-in / IUV− 23.7 µA brown-out，迟滞 2.4 µA；IOV+ 115 µA 过压 / IOV− 100 µA 恢复，迟滞 7~8 µA）+ 高压开关（tOFF>50 ms 时断开外部电阻省流）+ 3 µs 过压消隐 + 35 ms brown-out 延时。脚耐压 650 V。
- 外围怎么算：R = V/I。通用输入取 3.8 MΩ（DS 推荐值，可用 2.0 M+1.8 M 串联分摊耐压）：brown-in V=26.1 µA×3.8 M≈99.2 V≈100 VDC；线路 OV V=115 µA×3.8 M≈437 VDC≈435 VDC（DS 图 10/11 例实测口径）。
- 接法分支：接桥后母线=普通 UV/OV；接桥前 AC 侧（经电容分压，DS 图 18 CS=100 nF）=掉电快速 AC 复位；短到 SOURCE=禁用（牺牲保护换省电阻）。锁死后母线储能会维持电流、复位很慢——DS 为此专门给了快速复位电路（04 篇陷阱 #11）。
2.8 BPP（脚 14）— 供电去耦 + ILIM 拨码开关
- 内部结构：4.9 V 稳压器（漏极电流源 ICH 充电：VBP=0 V 时 0.88~1.75 mA，VBP=4 V 时 3.32~5.98 mA）+ 并联钳位 VSHUNT=5.36 V（偏置绕组经电阻灌入时工作，空载 <30 mW 的前提）+ UV 比较器（VBPP−0.39 V ≈4.5 V 禁开关，回升到 VSHUNT 才恢复）+ OV 检测（灌入电流 >ISD=7.5 mA → 锁死/自重启，即初级 OVP 执行通道）。
- ILIM 选择：BPP 电容 0.47 µF=标准限流、4.7 µF=增大限流（ILIM+1）——因为 ILIM 状态在上电时按电容充电时间辨识锁存。INN3679C：1.90 A→2.13 A（typ，di/dt=425 mA/µs）。
- 电容规格纪律：≥10 V/0805/X5R-X7R；容值跌落 ≤20%@5 V；禁 Y5U/Z5U/0603；容差要求 0.47 µF：−60%/+100%，4.7 µF：−50%（DS 注 C）。
2.9 D + S（脚 24 / 16-19）— 内置功率开关
- D：−0.3 V~725 V（INN3672C-3677C）/750 V（GaN，连续 650 V）/900 V（连续 725 V）/1250 V（连续 1000 V）/1700 V；峰值电流绝对最大 1.70 A（3672C）~14 A（3670C）。启动期间内部电流源经漏极给 BPP 充电（自启动，无启动电阻）。
- S：4 脚并联=载流+散热通道（θJC 8 °C/W MOSFET 档/18 °C/W GaN 档），布局上铺铜当散热器，DS 要求满载低线 SOURCE 脚 ≤110 °C。
2.10 NC（脚 8-12、15）
8-12 必须悬空；15 可悬空/接 SOURCE/接 BPP。封装中部引脚构成隔离屏障的物理间隔，任何跨接都会损害爬电裕量——这是“NC 也是一种安全设计”的直观体现。
3. H 特征码矩阵（DS p41 Feature Code Table）
| 特性 | H601 | H602 | H605 | H606 |
|---|---|---|---|---|
| 反馈/IS 电阻 | 外部 | 外部 | 外部 | 外部 |
| ILIM 可选 | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
| 初级故障响应 | 自重启 | 自重启 | 自重启 | 自重启 |
| 次级故障响应 | 自重启 | 自重启 | 自重启 | 自重启 |
| 自重启判据 | VFB(AR)=90%×VFB | 过载频率判据 | VFB(AR)=90%×VFB | 过载频率判据 |
| 过温保护 | 滞回 | 滞回 | 滞回 | 滞回 |
| 线路 OV/UV | 使能 | 使能 | OV 禁用/UV 使能 | 使能 |
| SR/二极管短路保护（SRS） | 使能 | 使能 | 禁用 | 禁用 |
| 集成 VOUT OVP | 使能 | 使能 | 使能 | 使能 |
| 峰值功率输出 | 否 | 是 | 否 | 是 |
（H602 仅 INN3672C~3677C；H605/H606 仅 INN3674C~3677C 及 PowiGaN 器件。DS 注明最新组合以 power.com “Build Your Own InnoSwitch” 为准。）
工程解读：①做适配器/充电器需要短时过载能力选 H602/H606（峰值功率）；②做恒流充电器要精确 CC 拐点选 H601/H605（VFB(AR) 判据）；③用 PowiGaN（SRS 本就不可用）或已确认次级短路风险低的场合，H605/H606 少一项保护换来峰值功率。
4. 功率表解读（DS 表 1 成立的 9 个前提，p13）
- 最低直流输入：85 VAC 输入时 ≥90 VDC、230 VAC 输入时 ≥220 VDC（输入电容要按此配）。
- 效率假设随功率升：最小器件 >84%，最大器件 >89%（热受限环境按 >92%）。
- 变压器初级电感容差 ±10%。
- VOR 按通用输入最低母线 KP=0.8（高线专用 KP=1）设置。
- 导通损耗上限：适配器 0.6 W / 开放框架 0.8 W。
- “峰值/开放框架”列按增大限流（4.7 µF），适配器列按标准限流。
- SOURCE 脚焊到足够铜箔/散热器，≤110 °C。
- 环境 50 °C（开放框架）/40 °C（密封适配器）。
- 瞬态 KP≥0.25，防开关周期被过早切断（启动/短路时磁芯复位受限）。
5. 关键规格表（摘编；全表见 00 篇）
5.1 绝对最大额定值（DS p24，TA=25 °C）
| 参数 | 值 |
|---|---|
| DRAIN 电压 | −0.3~725 V（3672C-3677C）/ 750 V（GaN 3678C-3670C，连续 650 V）/ 900 V（369x，连续 725 V）/ 1250 V（3629C，连续 1000 V）/ 1700 V（364x） |
| DRAIN 峰值电流 | 1.70 A（3672C）~5.92 A（3677C）；GaN：6.5/10/14 A（3678C/3679C/3670C） |
| BPP/BPS | −0.3~6 V，100 mA |
| FWD | −1.8~150 V |
| FB / SR | −0.3~6 V |
| VOUT | −0.3~27 V |
| V 脚 | −0.3~725 V |
| IS | −0.3~0.3 V（<500 ms 允许 3 V） |
| 存储/结温/环境 | −65~150 °C / −40~150 °C / −40~105 °C |
| 热阻 θJA | MOSFET 档 76 °C/W（232 mm² 铜箔）/65 °C/W（645 mm²）；GaN 档 50 °C/W；θJC 8~19 °C/W |
5.2 控制与保护（DS p25~30 摘）
| 参数 | Min | Typ | Max | 条件 |
|---|---|---|---|---|
| 启动频率 fSW | 23 | 25 | 27 kHz | TJ=25 °C |
| 抖动调制频率 fM | 0.80 | 1.25 | 1.70 kHz | fSW=100 kHz |
| 最大导通时间 tON(MAX) | 12.4 | 14.6 | 16.9 µs | TJ=25 °C |
| VBPP / VSHUNT / 复位 | 4.65/5.15/2.80 | 4.90/5.36/3.15 V | 5.15/5.65/3.50 V | — |
| BPP 灌流 ISD | 6.0 | 7.5 | 11.3 mA | 初级 OVP 触发 |
| IUV+ / IUV− | 23.9/21.0 | 26.1/23.7 µA | 28.2/25.5 | INN36xxC |
| IOV+ / 迟滞 | 106/7 | 115/7 µA | 118/8 | INN36xxC/GaN |
| fOVL | 102 | 110 | 118 kHz | — |
| tAR / tAR(OFF) / tAR(SK) | 75 ms/1.7 s/— | 82 ms/—/1.3 s | 89 ms/2.11 s/— | — |
| TSD / 迟滞 | 135 | 142 / 70 °C | 150 | — |
| VFB | 1.25 | 1.265 | 1.280 V | TJ=25 °C |
| fSREQ | 118 | 132 | 145 kHz | TJ=25 °C |
| ISV(TH) | 35.17 | 35.90 | 36.62 mV | 外部电阻设定 |
| VBPS / UVLO | 4.20/3.60 | 4.40/3.80 V | 4.60/4.00 | 迟滞 0.65 V |
| tOFF(MIN) | 2.48 | 3.38 | 4.37 µs | 限次级请求频率 |
| tSS(RAMP) | 7.5 | 11.8 | 19.0 ms | 频率软启动 |
| IBPS(SD) | 5.2 | 8.9 | 12 mA | 副边 OVP 触发 |
| VFB(OFF) | — | 112 | 135 mV | FB 短路阈值 |
| VSR(TH) | — | −2.5 | 0 mV | SR 过零关断 |
| ISR(PU)/ISR(PD) | 135/260 | 165/298 mA | 195/336 | CLOAD=2 nF |
| RDS(ON)（INN3679C） | — | 0.35/0.49 Ω | 0.44/0.62 Ω | 25 °C/100 °C，ID=ILIMIT+1 |
6. 关键参数的设计含义（为什么工程师要关心它）
| 参数 | 数值（typ） | 设计含义：不注意会怎样 |
|---|---|---|
| VFB=1.265 V ±1.2% | — | CV 精度由片内基准决定，分压电阻用 1% 即可；换 0.5% 电阻收益有限 |
| ISV(TH)=35.9 mV ±2% | — | CC 拐点精度 ≈±2%（基准）±1%（电阻）；采样电阻选 1% 以上，功率按 I²R 留 2 倍 |
| ILIM 两档 1.90/2.13 A（3679C） | BPP 电容选择 | 上电瞬间按电容充电时间读取并锁定档位——换档=换电容，且 X7R 直流偏压掉容可能造成档位误判 |
| ILIM 随频率斜坡（图 6） | 30 kHz≈0.78 | 轻载自动降限流（下限 30%）→ 轻载变压器不啸叫、短路能量小；重载频率上去了限流才满额 |
| fOVL=110 kHz + tAR=82 ms | — | 全负载平均频率必须设计在 110 kHz 以下，否则满载“莫名”自重启（DS 明示设计红线） |
| tAR(SK)=1.3 s 无请求超时 | — | 通信被强干扰打断 ≤1.3 s 内自愈；别把 FB/FWD 布在噪声源旁边测试它的极限 |
| VSR(TH)=−2.5 mV | — | SR 管导通压降低于 2.5 mV 即关断——DCM 轻载末期自然断流，防倒灌；别用万用表怀疑它“提前关” |
| VSR 栅驱动=4.4 V | BPS 轨 | SR 管按 VGS=4.5 V 查 RDS(on)，按 Vth≤4 V 绝对上限筛选；12 V 驱动惯例在此不适用 |
| FWD 串 47 Ω | DS 强制 | 影响副边取电电流与 SR 时序——EMI 调试时“顺手加大”会误用（04 篇陷阱 #4） |
| IS 开路=无 CC | 阈值 35.9 mV | 采样电阻虚焊 → 输出只受 CV 环限制，短路测试可能过流烧 SR 管后再进 AR |
| V 脚电流阈值 | 26.1/115 µA | 3.8 MΩ 电阻开路 → 永远低于 brown-in → 不启动；漏装比错装更容易发生 |
| VOUT 泄放 2.5 mA/200 mA | 分段 | 输出过冲后主动放电，假负载可省；但 200 mA 泄放要求 VOUT 脚走线能承受相应电流 |
| 爬电 11.4 mm / DTI 0.4 mm | InSOP-24D | PCB 上初-次级距离由封装“自带”，设计者只需保证板面 >8 mm 与 6.4 mm 火花间隙 |
| θJA=50 °C/W（GaN） | 550 mm² 测试板 | 65 W 例：η=90% 时封装耗散 ~1.5 W → 温升 75 K，SOURCE 铜箔不足就超 110 °C 红线 |
| 空载 <30 mW | 含线检测 | 前提是偏置绕组 ≥7 V 且灌流调到 IS1(MAX)（300~425 µA）；偏置不达标此承诺作废 |
7. 精炼要点（速记表）
| 记忆点 | 数值 | 简述 |
|---|---|---|
| “1.265 V / 35.9 mV” | CV/CC 双基准 | 精度在片内，外围只采样 |
| “0.47/4.7 µF” | BPP 电容 | 电容=限流档位拨码开关 |
| “25→132 kHz” | fSW→fSREQ | 软启动频率斜坡 11.8 ms |
| “110 kHz” | fOVL | 平均频率红线，超了 82 ms 自重启 |
| “82 ms / 1.3 s / 2 s” | 三个自重启定时 | 请求过密/无请求/故障关闭 |
| “26.1 µA / 115 µA” | 线路 UV/OV | 电流阈值 ×3.8 MΩ≈100/435 VDC |
| “47 Ω” | FWD 电阻 | DS 唯一指定阻值的外围电阻 |
| “−2.5 mV” | SR 过零 | 压降近零即关，防倒灌 |
| “4.4 V” | BPS/SR 驱动 | SR 管按 4.5 V 栅压选型 |
| “≤110 °C” | SOURCE 脚 | 功率表成立的热前提 |
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