“合成控制”电源方案独辟蹊径

日期:2013-01-29

  日前,全球领先的整合单片机、混合信号、模拟器件和闪存专利解决方案的供应商Microchip Technology Inc. 模拟产品营销副总裁兼市场传讯部副总裁Bryan J. Liddiard在北京宣布,推出全球第一款数字增强型电源模拟控制器MCP19111,它扩展了Microchip多元化的智能DC/DC电源转换解决方案。此外,Microchip还宣布推出全新MCP87018、MCP87030、MCP87090和MCP87130,扩展其高速MOSFET系列。

  为什么采用数字增强型电源

  不同于人们常说的“数字电源”,也不同于传统的“模拟电源”,那么Microchip的数字增强型电源模拟系列有什么特色呢?

  Bryan J. Liddiard解释,目前业界提供了两类方案。一种是完全数字控制:控制和参考信号立即转换为数字域。这种控制方案通过MCU中的计算公式实现。另一种是模拟控制解决方案:不涉及任何数字元件。在这一方案中,反馈信号完全处于模拟域中,所以不存在任何信号转换。这种控制方案完全在模拟域中实现。

  图1:现有DC/DC电源转换范围

  图2:现有DC/DC电源转换范围

  Bryan J. Liddiard表示,光有这2种解决方案是不够的。现在,电源转换有一种新的趋势。现在,MCP19111推出了世界上第一款合成的混合信号电源管理控制器,将基于模拟的PWM控制器与功能齐全的闪存单片机集于一体。这样的集成既提供了数字解决方案的灵活性,也具备了基于模拟的控制器的速度、性能和分辨率。这可以从图3看出。

  图3:数字增强型电源模拟系列:MCP19111

  他表示,MCP19111在集成度方面表现突出。“基于单片机的”模拟电源解决方案已存在一段时间(Microchip有现成的方案)。显然,其优点是模块化设计。这一方案对于某些应用而言,仍是理想之选,因为可以根据目标应用的具体要求,分别选择MCU、模拟控制器和驱动器等。这让客户拥有完全的控制。

  MCP19111数字增强型电源模拟系列可在4.5V至32V的宽电压范围内工作,与传统基于模拟技术的解决方案相比,灵活性显著提升。MCP19111器件支持高达32V的运行,并提供针对同步降压应用而配置的集成MOSFET驱动器。当与Microchip扩展的高速MOSFET系列结合使用时,MCP19111能够驱动可定制的高效率电源转换。

  MCP19111系列增强了当今高效率、基于模拟的电源设计的能力,有助于实现更高水平的灵活性、优化和集成,而所有这一切都集成在一个非常小的尺寸当中。广泛的工作范围和集成的中压同步驱动器以基于模拟的快速控制来支持高效率、高功率密度转换。在与Microchip最新扩展的高速MOSFET产品结合使用时,即可形成快速、高效率的电源转换解决方案,实现高度灵活、高效率的电源设计。

  Bryan J. Liddiard总结说,MCP19111数字增强型电源模拟控制器是一款全新合成数字和模拟的电源管理器件。其优点主要有两个方面:一是“模拟部分快速”瞬态响应——无需高MIPS的MCU;无需高精度的高速A/D转换器;节省成本,并降低IC功耗。二是“数字部分灵活”——片内小巧的低功耗MCU可主动优化模拟回路;提供可配置模拟、通信接口、完全可编程的MCU支持定制IP等先进特性。

  全新高速MOSFET系列应运而生

  Bryan J. Liddiard在介绍针对DC/DC电源转换应用是同时,还介绍了4款全新高速MOSFET。这些额定电压均为25V的1.8 mΩ、3 mΩ、9 mΩ和13 mΩ逻辑电平MOSFET专门针对开关电源(SMPS)应用进行了优化。MCP19111数字增强型电源模拟控制器与扩展的MCP87XXX系列低品质因数(FOM)MOSFET相结合,为广泛的消费电子和工业应用支持可配置的高效率DC/DC电源转换设计。

  强大的开发工具支持

  为配合MCP19111数字增强型电源模拟控制器和高速MOSFET的开发,Microchip提供了包含两者在内的MCP19111评估板(部件编号ADM00397)。该评估板采用标准固件,用户可通过MPLAB® X IDE图形用户界面(GUI)插件进行配置。评估板、GUI和固件相互配合使用,让电源设计人员能够配置并评估其目标应用中MCP19111的性能。

  据介绍,MCP19111控制器及MCP87030/090/130功率MOSFET现已提供样片并投入量产,以5,000片起批量供应。MCP87018预计将于2月份开始供应。MCP19111控制器采用5 mm×5 mm 28引脚QFN封装。MCP87030和MCP87018 MOSFET采用5 mm×6 mm 8引脚PDFN封装。MCP87090和MCP87130 MOSFET采用5 mm×6 mm 8引脚PDFN封装,以及3.3 mm×3.3 mm 8引脚PDFN封装。

  此次发布表明,Microchip正在数字电源和模拟电源之间开辟一条与众不同的路子,目的是将MCU、模拟控制器和同步MOSFET驱动器集成于一个单芯片解决方案,不仅降低设计复杂性,减少元件数,并在缩小占位面积的同时提升了灵活性。

  www.microchip.com

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