MPS 隔離式中高功率電源產(chǎn)品

電源產(chǎn)品的發(fā)展趨勢

人類生活正隨著碳中和、5G、人工智能 (AI) 和大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)經(jīng)歷巨大的變化。5G時代的來臨改變了很多電源產(chǎn)品的設(shè)計理念，對中高功率電源的需求更是大幅增長。

由于數(shù)據(jù)流量、通信頻率和傳輸功率不斷增加，5G基站越來越依賴電源。而且，與4G相比，5G的傳輸距離更短，這意味著我們需要更多的5G基站來提供與4G相同的覆蓋范圍。

再加上對額外基站的需求，5G 不斷增長的功率需求要求電源產(chǎn)品具備更高的功率密度、更緊湊的封裝和更智能的控制策略。而且，為了保證安全運行，這些產(chǎn)品還必須滿足更嚴格的要求以獲得安全認證。與此同時，碳中和的目標也要求眾多應用領(lǐng)域持續(xù)不斷的創(chuàng)新，例如充電樁、電動汽車、光伏和風力發(fā)電、服務(wù)器等應用。

MPS的隔離式電源產(chǎn)品

順應電源產(chǎn)品設(shè)計理念的轉(zhuǎn)變，MPS推出了一系列面向中高功率應用的芯片，旨在為行業(yè)提供高效、簡單且可靠的選擇。

圖 1展示了一個面向 3kW 應用的完整電源轉(zhuǎn)換解決方案。該方案具有85VAC 至265VAC的輸入電壓范圍(VIN)和48V的輸出電壓(VOUT)，并且集成了圖騰柱PFC。它采用了MPS的隔離式柵極驅(qū)動器MP18831PFC 控制器2010年3月30日 MIPF3和隔離式電流傳感器MCS18002。這些器件協(xié)同工作，使整體方案能夠?qū)崿F(xiàn) 2.14W/cm3 的功率密度和96%的整體轉(zhuǎn)換效率。

圖 1：MPS的3kW 功率級隔離式電源解決方案

MP18831：隔離式柵極驅(qū)動器

MP18831是一款具有高達 4A 峰值電流能力的隔離式半橋柵極驅(qū)動器。該器件采用 MPS 專有的高壓容性隔離技術(shù)，可提供高達 5kV 的隔離耐受電壓和 100kV/μs 的共模瞬態(tài)抗擾度 (CMTI)，同時具有30V 輸出電源和低至 50ns 的傳播延遲。MP18831可驅(qū)動各種類型的功率開關(guān)器件，并具有短傳播延遲和低脈寬失真。它采用窄體或?qū)掦w SOIC-16 封裝（分別為 SOIC-16NB 或 SOIC-16WB）或 LGA-13 (5mmx5mm) 封裝。

圖 2 顯示了 MP18831 的典型應用電路。

圖 2：MP18831 典型應用電路

2010年3月30日 MIPF3：PFC/LLC 控制器

該方案集成的2010年3月30日 MIPF3控制器是一款用于AC/DC電源轉(zhuǎn)換的圖騰柱PFC數(shù)字控制器。圖騰柱拓撲采用有源開關(guān)管代替了雙升壓拓撲中的二極管整流器，這種配置可以提升整體效率。另外，2010年3月30日 MIPF3 集成了整個控制環(huán)路，并提供用戶友好的GUI界面以微調(diào)圖騰柱操作。這種靈活性簡化了圖騰柱的設(shè)計。另外，X電容也可通過 RS-485 總線進行控制和配置。2010年3月30日 MIPF3強大的保護包括過載保護、過流保護 (OCP)、過壓保護 (OVP) 和過溫保護 (OTP)。

圖 3 顯示了 2010年3月30日 MIPF3 的集成控制環(huán)路。

圖 3：2010年3月30日 MIPF3 集成了整個控制環(huán)路

其他隔離式電源模塊

MPS 推出的獨立隔離式電源模塊還包括MID1W0505A-2。MID1W0505A-2 是一款半調(diào)制、隔離式 DC/DC 變換器，它在 -40°C 至 +125°C 工作溫度范圍內(nèi)可支持 4.5V 至 5.5V 的輸入電壓范圍和高達 1W 的輸出功率 (POUT)，具有出色的負載和線性調(diào)整率。

MIDW0505A-3是另一款隔離式 DC/DC 變換器。該器件將功率 MOSFET、變壓器和反饋電路集成到單個芯片上，同時支持 3kVDC 的隔離電壓。與傳統(tǒng)的隔離式電源模塊相比，MIDW0505A-3 提供了更加緊湊的解決方案和更可靠的工作性能。

圖 4 顯示了這些電源模塊的典型電路。

圖 4：MID1W0505A 典型電路

結(jié)論

MPS 持續(xù)為中高功率電源應用推出可靠且高效的產(chǎn)品。本文介紹了圖騰柱PFC控制器、隔離式電源模塊、隔離式電流傳感器等多種器件。除了尺寸更小、成本更低和開發(fā)周期更短以外，MPS還提供十分廣泛的產(chǎn)品選擇，助力電源設(shè)計人員推進電源解決方案不斷改進性能并提高響應速度。

審核編輯：湯梓紅