电源管理用例:电动自行车(E-Bike)

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本用例将介绍 MP4581MP27631MIE1W0505BGLVHMP5042 在电动自行车设计中的应用。

MPS 的 MP4581、MP27631、MIE1W0505BGLVH 和 MP5042 产品可为电源管理提供战略性解决方案,实现电动自行车系统电池寿命与可靠性的提升。

电动自行车由可充电电池系统、控制器和集成电机组成,高效的电源管理对其而言至关重要。尽管电动自行车通常都会提供额外的动力和各种层级的辅助功能,但骑手仍会有里程焦虑,并对依赖电池电源和组件易受电气干扰等问题普遍感到担忧。MPS 的 MP4581、MP27631、MIE1W0505BGLVH 和 MP5042 产品为电源管理提供了战略性解决方案,能够使电动自行车系统的电池寿命与可靠性得到提升。

MP4581 是一款集成功率 MOSFET 的高效率、超低静态电流 (IQ) 、同步降压变换器。该器件可调节电池电压以实现稳定的供电,同时提高电动自行车的整体电池寿命。

MP4581 具有以下附加功能:


  • 8V 至 100V 输入电压 (VIN) 范围
  • 1V 至 30V 输出电压 (VOUT) 范围
  • 15µA 典型 IQ
  • 2µA 最大关断电流 (ISD)
  • 100kHz 至 1MHz 可调频率
  • 采用 SOIC-8EP 封装

MP27631 是一款 4 通道数字隔离器,它采用容性隔离技术,可提供高达 5kVRMS 的绝缘电压。组件之间的电气隔离最大限度地减少了噪声干扰和接地环路,从而提高了安全性和可靠性。

MP27631 具有以下附加功能:


  • 支持 150Mbps DC 数据速率
  • 2.5V 至 5.5V VIN 范围
  • 共模瞬态抗扰度(CMTI)>±100kV/μs
  • 高系统级 ESD、EFT 和浪涌抗扰度
  • 1.2kV 峰值 VIORM 工作绝缘电压
  • 采用 SOICW-16 封装

MIE1W0505BGLVH 是一款超小尺寸、高可靠性且高性价比的隔离式 DC-DC 电源模块。该器件可为 MP27631 提供直流偏置,以满足电动自行车组件所需的电压水平。MIE1W0505BGLVH 具备出色的负载和线性调整率,并采用超小尺寸 LGA (4mmx5mm) 封装。

MIE1W0505BGLVH 具备以下附加功能:


  • 3V 至 5.5V VIN 范围
  • 可选 5V 和 3.3V 输出
  • 2.5kVRMS 隔离电压
  • 1W 最大输出功率(POUT)
  • 符合 EN55032 B 级排放标准

MP5042 是一款具有可调电流限制的电熔丝芯片。该器件可保护输出电路免受输入瞬变的影响,并保护输入电路免受输出短路和瞬变的影响。如果发生过流或电涌,MP5042 会自动中断电流,以防止损坏电动自行车系统。该功能对预防电池管理系统和单个组件的损坏,并避免对骑手造成潜在危险至关重要。

MP5042 具有以下附加功能:


  • 4.2V 至 28V 宽工作 VIN 范围
  • 200μA 低 IQ
  • 集成 115mΩ MOSFET
  • 25mA 至 2A 可调电流限 (ILIMIT) 或 260mA 固定 ILIMIT
  • 采用 TSOT23-6 封装

MPS 提供多种可用于电动自行车的产品(见表 1)。

表1: 可用于 E-Bike 的 MPS 产品

产品型号 产品类型 描述
MP2392 降压变换器 高效率、2A、4.2 至 24V、650kHz 同步直流降压变换器,具有 PG 和软启动功能并采用 SOT583 封装
MP2393 降压变换器 24V、3A、650kHz 同步降压变换器,具有 PG 和软启动功能并采用 SOT583 封装 (1.6mmx2.1mm)
MP2731 充电IC 单电池 4.5A 、快速充电 IC,具有 NVDC 电源路径管理功能、OTG 和集成 ADC
MP6530 BLDC 预驱动器 60V、三相 BLDC 电机预驱动器
MP6540 BLDC 电机驱动器 35V、3A、三相功率级

如需了解更多信息,请参阅 MPS 的降压变换器隔离解决方案隔离式DC/DC变换器和模块 以及USB 开关产品