MPS 隔離式中高功率電源產品

電源產品的發展趨勢

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

由于數據流量、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域持續不斷的創新，例如充電樁、電動汽車、光伏和風力發電、服務器等應用。

MPS的隔離式電源產品

順應電源產品設計理念的轉變，MPS推出了一系列面向中高功率應用的芯片，旨在為行業提供高效、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。這些器件協同工作，使整體方案能夠實現 2.14W/cm3 的功率密度和96%的整體轉換效率。

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動器。該器件采用 MPS 專有的高壓容性隔離技術，可提供高達 5kV 的隔離耐受電壓和 100kV/μs 的共模瞬態抗擾度 (CMTI)，同時具有30V 輸出電源和低至 50ns 的傳播延遲。MP18831可驅動各種類型的功率開關器件，并具有短傳播延遲和低脈寬失真。它采用窄體或寬體 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電源轉換的圖騰柱PFC數字控制器。圖騰柱拓撲采用有源開關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 集成了整個控制環路，并提供用戶友好的GUI界面以微調圖騰柱操作。這種靈活性簡化了圖騰柱的設計。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 的集成控制環路。

圖 3：2010年3月30日 MIPF3 集成了整個控制環路

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 是一款半調制、隔離式 DC/DC 變換器，它在 -40°C 至 +125°C 工作溫度范圍內可支持 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

結論

MPS 持續為中高功率電源應用推出可靠且高效的產品。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、成本更低和開發周期更短以外，MPS還提供十分廣泛的產品選擇，助力電源設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