關(guān)于集成電源精品—MPS DCDC Module的介紹和分析

眾所周知，電源作為電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的第一步，甚為關(guān)鍵，電源性能的優(yōu)劣決定了整個(gè)硬件系統(tǒng)的根基是否穩(wěn)固。特別是對(duì)于工業(yè)類的應(yīng)用，其產(chǎn)品涉及的系統(tǒng)復(fù)雜，工程師往往不會(huì)耗費(fèi)過多的時(shí)間在電源的設(shè)計(jì)上，而電源的可靠性與穩(wěn)定性又是工業(yè)領(lǐng)域評(píng)判一個(gè)電源優(yōu)劣的先決條件。

但是在實(shí)際的應(yīng)用中，工程師對(duì)電源芯片的反饋卻時(shí)有怨聲。電源本質(zhì)歸屬于模擬電路的范疇，挑剔考究的Layout走線準(zhǔn)則限制，繁瑣深?yuàn)W的補(bǔ)償環(huán)路設(shè)計(jì)，以及錯(cuò)綜復(fù)雜的電磁輻射認(rèn)證，占用了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的很多時(shí)間，往往讓多數(shù)擅長(zhǎng)于數(shù)字電路的硬件工程師倍感棘手。如果有一款電源芯片可以將外圍電路中的關(guān)鍵器件全部集成，豈不意味著外圍關(guān)聯(lián)的設(shè)計(jì)隨之簡(jiǎn)化，電路系統(tǒng)因?yàn)檫x型或是設(shè)計(jì)不當(dāng)導(dǎo)致的失效風(fēng)險(xiǎn)亦大大降低？

作為電源IC領(lǐng)域的開拓者與領(lǐng)導(dǎo)者，MPS始終從專業(yè)角度出發(fā)，持續(xù)為客戶提供高集成度的電源解決方案。2013年至今，MPS陸續(xù)推出多款高端DC/DC 模塊產(chǎn)品, 采用領(lǐng)先專利技術(shù)將DCDC的電感集成至電源芯片的Monolithic Power Module---MPM系列應(yīng)運(yùn)而生，革命性地顛覆傳統(tǒng)電源IC設(shè)計(jì)理念， 并將開啟電源IC應(yīng)用的新境界。

MPM系列產(chǎn)品在最新的BCD Plus 專利工藝制程的基礎(chǔ)上，延續(xù)MPS經(jīng)典單晶片同步整流方式，集成超低DCR與高飽和電流的一體成型電感，融合分布式驅(qū)動(dòng)技術(shù)與自動(dòng)補(bǔ)償功能，運(yùn)用優(yōu)質(zhì)散熱性的塑封膠工藝（如圖一所示），促成了MPM系列高度集成的特性與業(yè)界最小的封裝尺寸，帶給用戶性能與成本的最優(yōu)平衡。將高頻電感集成進(jìn)芯片，減少外圍器件的同時(shí)，避免了電感選擇不當(dāng)引發(fā)的干擾；由于避開電感的設(shè)計(jì)，Layout的難度大大降低，PCB板尺寸相應(yīng)減少，加之上下管本身已集成，用戶只需放置好輸入輸出電容即可，形象地說，即是用設(shè)計(jì)LDO的步驟來(lái)應(yīng)用DCDC, 其簡(jiǎn)易程度無(wú)可比擬。

圖一

現(xiàn)階段MPM系列產(chǎn)品覆蓋從5V至36V電壓輸入，支持最大20A輸出電流。封裝最小為2.5*3*0.9mm，約為一只1210貼片電容的尺寸，而最大僅有12*5*4mm，近似于一半Iphone6使用的Nano Sim卡（約12*9mm）的面積。如此小型的尺寸大大降低了電源的占板空間，相比同類型同功率的Module，MPM系列的尺寸僅為前者的三分之一。

如圖二所示，以一顆輸入5V輸出3A的同步DCDC降壓芯片為例，采用SOT23-8的封裝已屬業(yè)內(nèi)之最，包含外圍所有器件總計(jì)占板面積約15*18mm; 而同樣規(guī)格的Module芯片，總計(jì)占板面積僅8.5*4.5mm，只有前者的七分之一。在各類電子產(chǎn)品狂熱追求輕薄小型化的今天，MPM的封裝優(yōu)勢(shì)極度顯著。

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圖二 (點(diǎn)擊查看大圖)

由于采用先進(jìn)的集成工藝與散熱塑封技術(shù)，MPM系列在擁有小體積的同時(shí)依然具有轉(zhuǎn)換效率高，靜態(tài)功耗低的優(yōu)勢(shì)。以3*5*1.6mm的封裝為例，5V輸入、3.3V、2A輸出時(shí)的效率可達(dá)95%，與同功率的傳統(tǒng)同步DCDC芯片的能效不分伯仲。

同時(shí)由于集成電感帶有磁屏蔽功能，規(guī)避了電感外置時(shí)的干擾源頭，用戶在輕而易舉的設(shè)計(jì)后即可獲得良好的EMI性能。同時(shí)100%的占空比設(shè)置適應(yīng)了各種多變的輸入場(chǎng)合，微安級(jí)的靜態(tài)功耗更是符合當(dāng)前電子產(chǎn)品對(duì)綠色節(jié)能的需求。

高度集成是MPS電源產(chǎn)品一貫核心競(jìng)爭(zhēng)力所在，高度集成亦是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)永遠(yuǎn)的趨勢(shì)。MPS不斷推陳出新，步步攻克高集成電源芯片設(shè)計(jì)時(shí)的困難，將愈加簡(jiǎn)化的應(yīng)用與優(yōu)質(zhì)的性能呈現(xiàn)給用戶。正如前文贅述的那個(gè)熟悉又繁瑣的電源設(shè)計(jì)場(chǎng)景，終究被定格為歷史的記憶。MPM系列的問世，勢(shì)必將帶給用戶在進(jìn)行電源設(shè)計(jì)時(shí)煥然一新的體驗(yàn)。