MPS’隔离式电源解决方案助力促进碳中和

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简介

碳中和时代的变革不仅仅关乎环境的改善。在减排节能解决方案的推动下,市场和各公司都在转变其工业和能源基础设施,以生产独特且环保的产品。在各种电源类别(例如光伏和风力发电、储能、电池管理系统和电源)中,电气隔离器等大功率解决方案对于创建安全和绿色的系统至关重要。

MPS 推出了一系列面向大功率应用的专用控制器,以及具备高压容性隔离技术的电源IC。这些控制器为业界提供了高效、简单且可靠的选择,为减少碳排放做出了贡献。

Energy Efficient Products

MP18831是一款隔离式半桥栅极驱动器,具有高达4A的峰值灌电流容量(见图1)。它采用MPS专有的高压容性隔离技术,可承受高达5kVRMS的电压,以及额定值高于100kV/µs的共模瞬态抗扰度 (CMTI)。该栅极驱动器可驱动多种类型的功率开关器件,并具有短传播延迟和低脉宽失真。MP18831 提供宽体SOIC-16、窄体SOIC-16和LGA-13等多种封装选择,可用于更多不同的系统。

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图1: MP18831 典型应用电路

MPQ27800是一款带集成隔离电源的四通道数字隔离器(见图2),可提供高达150Mbps的传输速率,以及5V/200mA的隔离电源。它代替了传统的光耦隔离器,可提供多种信号传输方向以提高性能。和MP18831一样,MPQ27800也采用高压容性隔离技术,可承受5kVRMS的隔离电压。

图2: MPQ27800 典型应用电路

有些隔离式通信应用必须采用单独的电源为接口供电。而MPS的隔离式电源模块 MID1W0505A不失为一种恰当的选择(见图3)。 MID1W0505A是一款采用SOICW-16封装的半稳压3kVDC隔离电压电源模块。它支持4.5V至5.5V输入电压范围,提供1W的输出功率以及出色的负载和线性调整率。其封装内集成了功率开关管、变压器和反馈电路等多个功能模块。

图3: MID1W0505A 典型应用电路

大功率电源通常由两级电路组成:用于AC/DC电源转换的功率因数校正 (PFC) 解决方案和用于 DC/DC电源转换的LLC变换器。控制器是电源转换电路的主要组件,MPS推出的MPF32010即为一款用于AC/DC电源转换的PFC图腾柱数字控制器(见图 4)。该器件MPF32010可以通过VB Pro™ 4.0工具进行全面配置,自定义数字控制回路,并设置保护阈值和告警功能。此外,这些设备还可以通过RS-485总线进行控制与配置。

图4: MPF32010

参考设计

利用上述器件可以得到一个完整的参考设计,创建出一个3kW的电源转换模块,其输入电压范围为 85VAC至265VAC,输出电压为48V(见图5)。

图5: 图腾柱参考设计

该电源转换模块参考设计中包含最新的MPS产品,如隔离式栅极驱动器(MP18831)、PFC + LLC 组合控制器(MPF32010)以及隔离式电流传感器(MCS1802),如图6所示。这种协同设计实现了 2.14W/cm3 的功率密度和高达96%的整体转换效率。

图6:参考设计硬件图

结论

MPS持续投资并开发注重环保的隔离式IC产品,用于中高功率电源应用。电源设计人员能够以更低的成本、更少的碳排放和更短的开发周期开发出小尺寸、高性能和快速响应的电源。

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