MPS 隔离式中高功率电源产品

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电源产品的发展趋势

人类生活正随着碳中和、5G、人工智能 (AI) 和大数据的出现经历巨大的变化。5G时代的来临改变了很多电源产品的设计理念，对中高功率电源的需求更是大幅增长。

由于数据流量、通信频率和传输功率不断增加，5G基站越来越依赖电源。而且，与4G相比，5G的传输距离更短，这意味着我们需要更多的5G基站来提供与4G相同的覆盖范围。

再加上对额外基站的需求，5G 不断增长的功率需求要求电源产品具备更高的功率密度、更紧凑的封装和更智能的控制策略。而且，为了保证安全运行，这些产品还必须满足更严格的要求以获得安全认证。与此同时，碳中和的目标也要求众多应用领域持续不断的创新，例如充电桩、电动汽车、光伏和风力发电、服务器等应用。

MPS的隔离式电源产品

顺应电源产品设计理念的转变，MPS推出了一系列面向中高功率应用的芯片，旨在为行业提供高效、简单且可靠的选择。

图 1展示了一个面向 3kW 应用的完整电源转换解决方案。该方案具有85V_AC 至265V_AC的输入电压范围(V_IN)和48V的输出电压(V_OUT)，并且集成了图腾柱PFC。它采用了MPS的隔离式栅极驱动器MP18831PFC 控制器MPF32010和隔离式电流传感器MCS1802。这些器件协同工作，使整体方案能够实现 2.14W/cm³ 的功率密度和96%的整体转换效率。

图 1：MPS的3kW 功率级隔离式电源解决方案

MP18831：隔离式栅极驱动器

MP18831是一款具有高达 4A 峰值电流能力的隔离式半桥栅极驱动器。该器件采用 MPS 专有的高压容性隔离技术，可提供高达 5kV 的隔离耐受电压和 100kV/μs 的共模瞬态抗扰度 (CMTI)，同时具有30V 输出电源和低至 50ns 的传播延迟。MP18831可驱动各种类型的功率开关器件，并具有短传播延迟和低脉宽失真。它采用窄体或宽体 SOIC-16 封装（分别为 SOIC-16NB 或 SOIC-16WB）或 LGA-13 (5mmx5mm) 封装。

图 2 显示了 MP18831 的典型应用电路。

图 2：MP18831 典型应用电路

MPF32010：PFC/LLC 控制器

该方案集成的MPF32010控制器是一款用于AC/DC电源转换的图腾柱PFC数字控制器。图腾柱拓扑采用有源开关管代替了双升压拓扑中的二极管整流器，这种配置可以提升整体效率。另外，MPF32010 集成了整个控制环路，并提供用户友好的GUI界面以微调图腾柱操作。这种灵活性简化了图腾柱的设计。另外，X电容也可通过 RS-485 总线进行控制和配置。MPF32010强大的保护包括过载保护、过流保护 (OCP)、过压保护 (OVP) 和过温保护 (OTP)。

图 3 显示了 MPF32010 的集成控制环路。