如何使用电源模块让POL设计变得更加轻松简单.doc
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1、如何使用电源模块让POL设计变得更加轻松简单分立式POL解决方案要求仔细选择元件,包括电感、MOSFET和电容,这就需要电源设计工程师具备丰富的电源设计经验。此外,元件在PCB板上的布局至关重要,因为这直接影响到POL的效率、噪声和热性能。为了使变换器在各种工作条件下都能保持稳定,补偿网络的选择和设计也需要格外注意。当系统中有多个不同的POL 输出电压的情况下,电源设计工程师必须为每一路输出电压重复这些设计过程,从而极大地增加了工作量。所有上述的这些挑战都能够导致更长的设计周期和更高的成本。本文将探讨如何使用电源模块让POL设计变得更加轻松简单,进而缩短设计周期并加快产品上市时间。瑞萨电子最新
2、推出的ISL8215M15A/42V电源模块提供了高度集成的解决方案,具有高效率、高功率密度和高可靠性的特点。电源模块:一种简单的解决方案相比于冗长而复杂的分立式电源设计,电源模块提供了将所有的关键元件都集成到一个封装内的解决方案。如图1所示,一个完整的电源模块采用高集成度的封装,只需少量外部元件即可运行。图1. ISL8215M电源模块内部电路电源模块包括半桥MOSFETs、电感、控制器和补偿网络。设计人员通常只需要选择输入和输出电容以及少量的电阻电容即可完成电源设计。电源模块有以下几个优点: 更高的集成度提高了功率密度,节省了占板空间更短的开发周期降低了成本模块内部所有元件都通过了严格的电
3、气测试,机械测试和热测试,从而带来了更高的可靠性更好的封装技术带来了高效的温度管理更少的外部元件简化了PCB布局并降低了设计复杂性整个电源模块可直接焊在电路板上,简化了生产和装配过程。电源模块面临的挑战12V直流母线常用作数据中心、汽车电子和电池备份系统中的电源轨。大多数POL解决方案可轻松实现12V到0.9V或者1V的降压比,同时提供良好的瞬态响应和效率。然而,随着输入电压向越来越高的趋势发展,电源性能和效率变得越来越差。工业应用通常使用24V36V 直流母线需要转换到较低的电压,以适应微处理器、FPGA、DSP、存储器等应用场合。这种高转换率不可避免地导致很窄的占空比, 为控制器的设计带来
4、了挑战。此外,如果输入直流母线电压不够稳定,可能存在电压尖峰。这就需要电源模块能够提供更宽的输入电压范围。由于电源模块具有紧凑和密集的特点,因此面临严重的散热问题。在宽泛的温度范围内运行时,热特性就变得更加重要。高效率可以降低功耗,从而大幅提高热性能。使用散热器和系统风冷也可以用来实现更好的性能效率。增加电源模块的功率密度通常需要在封装尺寸与输出电流能力之间进行权衡。更高的输出电压进一步增加了变换器的功率,对热特性提出了更高的要求。同样,高效率是平衡电源模块高功率密度和小封装尺寸的关键。实现高功率密度ISL8215M电源模块是同类产品中首款支持宽输入/输出电压范围,可提供高达180W的输出功率
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