現(xiàn)代集成技術(shù)帶來了電源技術(shù)的改進,越來越多的電源開始走向模塊化。產(chǎn)品設(shè)計中到底應(yīng)該選擇模塊化電源還是傳統(tǒng)控制器加外部元件?用戶常常在兩者之間徘徊不定,其中成本問題是用戶的首要考慮因素,模塊化電源成本較高,因此在預(yù)算緊張的前提下用戶還會優(yōu)先選擇傳統(tǒng)控制器外加分立器件設(shè)計方式,但是如果出現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計對尺寸的限制或者較高的穩(wěn)定性能,模塊化電源就成為用戶的不二之選。
Intersil一直致力于模塊化電源的研發(fā),最新推出了一款全密封式數(shù)字DC/DC PMBus電源模塊ISL8271M,Intersil公司高級應(yīng)用經(jīng)理梁志翔先生介紹,“該模塊是一款完整的降壓電源模塊,支持12V或5V業(yè)內(nèi)標準輸入電壓并提供最大50A輸出電流,如將四個模塊結(jié)合起來使用可提供高達200A輸出電流。它為空間緊張和功率密集型電信及數(shù)據(jù)通信應(yīng)用中的先進FPGA、ASIC、處理器和內(nèi)存提供了負載點轉(zhuǎn)換解決方案。ISL8272M與Intersil的PowerNavigator圖形用戶界面結(jié)合使用,可簡化系統(tǒng)功率轉(zhuǎn)換和配置,同時幫助加快設(shè)計速度?!?/p>
Intersil 公司高級應(yīng)用經(jīng)理 梁志翔
電源電路設(shè)計簡單,專有構(gòu)架提高穩(wěn)定性
模塊化電源的最大優(yōu)勢就是將DC/DC 開關(guān)控制器、功率MOSFET、電感以及大多數(shù)被動元件集成在一起,只需要配置幾個外圍器件即可以運行。梁志翔強調(diào),“ISL8271M模塊電源采用數(shù)字控制回路專利技術(shù),通過 PMBus 接口提供精確的定序和系統(tǒng)監(jiān)測,單時鐘周期快速瞬態(tài)響應(yīng)以保證最優(yōu)動態(tài)性能。 ”
ISL8272M典型應(yīng)用
從上圖可以看出,ISL8271M設(shè)有引腳短接配置和PMBus接口兩種控制模式,引腳短接配置只需配置6個電阻即可以工作運行,可以當做模擬模塊使用;PMBus配置模式下可以作為數(shù)字電源協(xié)調(diào)運行。“在兩種配置模式下工作兩者輸出精度一樣?!绷褐鞠柩a充,“一般的電源模塊隨著溫度的變化輸出會出現(xiàn)不同程度的波動,而ISL8271M采用ChargeMode(電荷模式)控制架構(gòu),這有助于實現(xiàn)無補償設(shè)計,使電源在輸出電容由于溫度、變異或老化而引起的變動之下保持穩(wěn)定性?!?/p>
創(chuàng)新的封裝技術(shù),極速散熱
電源在工作過程中所產(chǎn)生的熱量直接影響電源輸出,散熱性能良好是保證其正常運行的重要條件。“這款電源模塊采用小型化和熱增強型高密度陣列(HAD)封裝幫助簡化散熱管理,功率元件直接位于銅引線框架之上,功率元件與PCB間的熱阻低,PCB電源層充當模塊熱沉,從圖中可以看出,可以保持結(jié)溫低于125℃,因此可以達到最大功率,大多數(shù)轉(zhuǎn)化比的效率高于90%?!绷褐鞠杞忉尅?/p>
集成電源模塊和分立式電源優(yōu)勢對比
集成電源模塊和分立式電源兩種方法各有其優(yōu)點和缺點。分立式電源相對成本較低,但是尺寸較大,占用產(chǎn)品空間較大,設(shè)計周期較長,元器件多穩(wěn)定性無法保證。集成電源模塊相對成本較高,但是尺寸較小,占用產(chǎn)品空間較小,設(shè)計簡單,性能較高,容易安裝。對比發(fā)現(xiàn),ISL8271M非常適用于高密度功率器件,如高端儀器儀表、 工業(yè)和醫(yī)療設(shè)備等。
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