وبلاگ شرکت در مورد MPS MPQ3425DL 3A 50V Boost Converter با فرکانس سوئیچ قابل برنامه ریزی

MPSMPQ3425DL3A 50V Boost Converter با فرکانس سوئیچ قابل برنامه ریزی

شرکت الکترونیک Shenzhen Mingjiada Co., Ltd.تامین/بازیافت MPSMPQ3425DLیک کنورتر ارتقا دهنده حالت جریان با عملکرد بالا که به طور خاص برای سناریوهای مورد نیاز برای افزایش ولتاژ کارآمد و پیکربندی فرکانس انعطاف پذیر طراحی شده است. پارامترهای کلیدی شامل جریان خروجی 3A هستند,حداکثر ولتاژ خروجی 50 و پشتیبانی از فرکانس های سوئیچ قابل برنامه ریزی. با ادغام بالا، قابلیت اطمینان و کارایی تبدیل برجسته،کاربرد گسترده ای در الکترونیک خودرو دارد.، کنترل صنعتی، دستگاه های قابل حمل و زمینه های دیگر، خود را به عنوان راه حل مورد علاقه برای سناریوهای افزایش قدرت کوچک تا متوسط تاسیس می کند.

I. پارامترهای اصلی و موقعیت اساسیMPQ3425DL

MPQ3425DL به عنوان یک کنورتر تقویت کننده مقرون به صرفه ، بر مزایای اصلی "کارایی بالا ، انعطاف پذیری و فشرده سازی" تمرکز دارد.پارامترهای کلیدی الکتریکی آن به دقت بهینه شده اند تا نیازهای مختلف نیاز به تغذیه را برآورده کنندپارامترهای مهم خاص عبارتند از:

- ظرفیت خروجی: جریان خروجی مداوم تا 3A، جریان خروجی اوج تا 3.5A.طیف گسترده ای از ولتاژ خروجی تنظیم پذیر که تا 55 ولت پشتیبانی می کند (معمولاً نیازهای خروجی 50 ولت را در کاربردهای رایج برآورده می کند)، به راحتی نیازهای برق ولتاژ بالا را برای دستگاه های متوسط قدرت مانند چراغ های LED خودرو و سنسورهای صنعتی برآورده می کند.

- محدوده ورودی: پشتیبانی از طیف گسترده ای از ولتاژ ورودی از 3 ولت تا 22 ولت، با حداقل ولتاژ ورودی به پایین تر از 3.1 ولت. سازگار با منابع مختلف قدرت از جمله باتری های لیتیوم یون و سرب اسید،برای پذیرش نوسانات ولتاژ در دستگاه های باتریعلاوه بر این، محدوده انطباق ورودی گسترده ای از 3V تا 50V انعطاف پذیری استثنایی را تضمین می کند.

- فرکانس سوئیچینگ: یکی از ویژگی های اصلی آن طراحی قابل برنامه ریزی است، با محدوده تنظیم فرکانس از 300kHz تا 2MHz.کاربران می توانند تنظیمات را بر اساس الزامات خاص برنامه برای فیلتر و کارایی انعطاف پذیر تنظیم کنند، تعادل کم سر و صدا و طراحی جمع و جور برای رسیدگی به انعطاف پذیری محدود کنورترهای فرکانس ثابت سنتی.

- کارایی تبدیل: یک MOSFET قدرت کم مقاومت 90mΩ را ادغام می کند، به طور قابل توجهی از دست دادن هدایت را کاهش می دهد. در شرایط عملیاتی معمولی (12V ورودی، 48V خروجی، فرکانس 1.2MHz)بهره وری تبدیل بیش از 85 درصد است، با حداکثر کارایی نزدیک به 95٪. این به طور قابل توجهی استفاده از انرژی را افزایش می دهد و تولید حرارتی دستگاه را کاهش می دهد.

- بسته بندی و سازگاری با محیط زیست: با استفاده از یک بسته کوچک 14 پین QFN (3mm × 4mm) با طراحی پد آشکار، عملکرد حرارتی عالی را در حالی که فضای PCB را صرفه جویی می کند، ارائه می دهد.مدل های انتخاب شده دارای گواهینامه اتومبیل AEC-Q100 درجه 1 هستند، کار در محدوده دما از -40°C تا +125°C برای تحمل محیط های صنعتی و خودروهای سخت.

II. ویژگی های اصلیMPQ3425DL: فرکانس سوئیچینگ قابل برنامه ریزی و مزایای جامع

مزیت اصلی رقابتی MPQ3425DL در طراحی فرکانس سوئیچ قابل برنامه ریزی آن است، همراه با معماری کنترل حالت فعلی اختصاصی MPS، که یک تعادل عملکرد را ارائه می دهد،انعطاف پذیریویژگی های اصلی در زیر به صورت مفصل شرح داده شده است:

(i) فرکانس سوئیچ قابل برنامه ریزی: سازگاری انعطاف پذیر با سناریوهای مختلف

با اتصال یک مقاومت به پین خارجی FSET، این کنورتر برنامه ریزی دقیق فرکانس های سوئیچ را در محدوده 300kHz تا 2MHz امکان پذیر می کند.ارائه عملیات ساده با دقت تنظیم بالاپیکربندی فرکانس های مختلف مزایای کاربردی متمایز را ارائه می دهند و نیازهای طراحی متنوع را برآورده می کنند:

- پیکربندی فرکانس پایین (300kHz 500kHz): ایده آل برای سناریوهای مستلزم بهره وری بالا. کار در فرکانس های پایین به حداقل رساندن تلفات سوئیچ و به حداکثر رساندن بهره وری تبدیل می رسد.استندورهای ظرفیت بزرگتر می توانند انتخاب شوندمناسب برای دستگاه های قابل حمل با باتری و افزایش طول عمر عملیاتی.

- پیکربندی فرکانس بالا (1MHz 2MHz): مناسب برای سناریوهای با محدودیت های اندازه سختگیرانه است. عملکرد فرکانس بالا امکان استفاده از اندکتورها و خازن های کوچکتر را فراهم می کند.امکان کوچک سازی و کاهش وزن ماژول قدرتهمچنین طراحی فیلتر را تسهیل می کند، موج خروجی و سر و صدا را کاهش می دهد. ایده آل برای سیستم های اطلاعات و سرگرمی خودرو و ماژول های کنترل صنعتی فشرده است.

علاوه بر این، طراحی فرکانس قابل برنامه ریزی به طور موثر از تداخل فرکانس با سایر اجزای سیستم جلوگیری می کند.ثبات کلی سیستم الکترونیکی را بدون نیاز به اجزای ضد تداخل اضافی افزایش می دهد.، در نتیجه کاهش هزینه های طراحی سیستم.

(2) کنترل حالت جریان: پاسخ سریع و ثبات بالا

MPQ3425DL از معماری کنترل حالت اوج جریان استفاده می کند، پاسخ گذرا سریعتر و تنظیم بار برتر را در مقایسه با کنترل حالت ولتاژ ارائه می دهد. در صورت تغییرات ناگهانی جریان بار،کنورتر به سرعت ولتاژ خروجی را تشخیص می دهد و تنظیم می کند تا حداقل نوسانات و ثبات را تضمین کنددر عین حال، کنترل حالت جریان به طور موثر افزایش جریان induktor را سرکوب می کند، MOSFET های داخلی و اجزای محیطی را محافظت می کند در حالی که قابلیت اطمینان سیستم را افزایش می دهد.

این معماری همچنین از یک طراحی پین جبران خارجی پشتیبانی می کند، به کاربران اجازه می دهد تا ویژگی های پویا حلقه را به طور انعطاف پذیر تنظیم کنند. این کار عملکرد سیستم پایدار را حتی در صورت استفاده از کوچک،خازن های خروجی سرامیکی با ESR پایین (مقاومت سری معادل)، کاهش بیشتر اثر پا از ماژول قدرت.

(3) ادغام بالا و طراحی مناسب

این دستگاه یک MOSFET 3.5A، قدرت 90mΩ را به صورت داخلی ادغام می کند، که نیاز به سوئیچ های قدرت خارجی را از بین می برد. این به طور قابل توجهی طراحی مدار محیطی را ساده می کند، اثر PCB را کاهش می دهد،و پیچیدگی انتخاب قطعات و طرح را کاهش می دهدعلاوه بر این، عملکرد نرم راه اندازی ساخته شده اجازه می دهد تا برنامه ریزی زمان نرم راه اندازی از طریق یک خازن خارجی.این به طور موثر سرکوب جریان inrush در طول راه اندازی، جلوگیری از افزایش قدرت ورودی و محافظت از هر دو باتری و مدار های جلوی.

(IV) حفاظت جامع: اطمینان از ایمنی، قابلیت اطمینان و طول عمر طولانی دستگاه

MPQ3425DL شامل مکانیسم های محافظتی قوی برای مقابله با چندین شرایط غیرطبیعی عملکرد است، از آسیب رساندن به دستگاه جلوگیری می کند و قابلیت اطمینان سیستم را در دراز مدت افزایش می دهد.ویژگی های حفاظت کلیدی شامل::

- محافظت از قفل زیر ولتاژ (UVLO): طراحی قابل برنامه ریزی اجازه می دهد تا پیکربندی انعطاف پذیر از آستانه قفل زیر ولتاژ بر اساس ویژگی های قدرت ورودی باشد.هنگامی که ولتاژ ورودی به زیر حد قرار می گیرد، کنورتر به طور خودکار خاموش می شود، جلوگیری از آسیب ناشی از عملکرد غیرطبیعی در شرایط ولتاژ پایین.

- حفاظت از جریان بیش از حد (OCP): به طور مداوم جریان خروجی را کنترل می کند.به طور خودکار جریان را محدود می کند یا خروجی را خاموش می کند، حفاظت از MOSFET داخلی و تجهیزات بار متصل.

- خاموش شدن حرارتی (TSD): به طور خودکار خروجی را هنگامی که دمای اتصال دستگاه بیش از 160 °C است، خاموش می کند.به طور موثر از سوختگی حرارتی جلوگیری می کند، به ویژه برای محیط های با دمای بالا مناسب است..

- جریان آماده سازی بسیار کم: کمتر از 1μA در حالت خاموش، مصرف انرژی ناچیز. ایده آل برای دستگاه های باتری که نیاز به آماده سازی کم مصرف دارند، افزایش دوام عملیاتی.

III. توصیف کوتاهMPQ3425DLاصول عملیاتی

MPQ3425DL از یک اصل هولپر تقویت شده در ترکیب با کنترل حالت جریان برای دستیابی به تبدیل ولتاژ استفاده می کند. عملکرد اصلی آن شامل دو مرحله است،با فرکانس سوئیچ قابل برنامه ریزی که امکان تنظیم انعطاف پذیر را فراهم می کند:

1مرحله هدایت: سوئیچ داخلی MOSFET هدایت می کند و اجازه می دهد که قدرت ورودی از طریق MOSFET به محرک شارژ شود. محرک انرژی را ذخیره می کند،در حالی که خروجی توسط خازن فیلتر برای حفظ ولتاژ خروجی پایدار تامین می شودزمان هدایت در این مرحله به طور مشترک توسط فرکانس سوئیچ قابل برنامه ریزی و سیگنال تشخیص جریان کنترل می شود.

2حالت خاموش: سوئیچ داخلی MOSFET خاموش می شود. محرک انرژی ذخیره شده را آزاد می کند که با منبع تغذیه ورودی ترکیب می شود.این انرژی ترکیبی از طریق دیود اصلاح شده و به بار و فیلتر خازن تحویل داده می شودسطح ولتاژ خروجی را می توان از طریق پین بازخورد (FB) نمونه برداری و تنظیم کرد و خروجی دقیق و پایدار را در مقدار تنظیم شده تضمین می کند.

با تنظیم فرکانس سوئیچینگ (یعنی چرخه روشن / خاموش MOSFET) ، سرعت شارژ / تخلیه induktor می تواند به طور انعطاف پذیر کنترل شود تا نیازهای مختلف بار را برآورده کند.الزامات کاراییدر عین حال، مدار تشخیص جریان به طور مداوم جریان induktor را برای جلوگیری از شرایط بیش از حد کنترل می کند و در نتیجه ثبات عملیاتی را افزایش می دهد.

IV. سناریوهای کاربرد معمول برایMPQ3425DL

با قابلیت خروجی 3A/50V، فرکانس سوئیچ قابل برنامه ریزی و ویژگی های جامع حفاظت، MPQ3425DL مناسب برنامه های کاربردی مختلف افزایش قدرت متوسط است،به خصوص آنهایی که نیاز به انعطاف پذیری دارند، قابلیت اطمینان و مینیاتوریزاسیون. کاربردهای خاص شامل:

- الکترونیک خودرو: رانندگان چراغ LED در خودرو، منابع برق سیستم اطلاعات و سرگرمی، منابع انرژی سنسورها و شارژرهای باتری خودرو.نوع خودرو درجه ای می تواند با دمای شدید از -40 °C تا +125 °C سازگار باشد، که الزامات سختگیرانه ای را در مورد قابلیت اطمینان برای الکترونیک خودرو برآورده می کند.

- کاربردهای کنترل صنعتی: تغذیه تجهیزات اتوماسیون صنعتی، تغذیه ولتاژ بالا برای سنسورهای صنعتی (به عنوان مثال سنسورهای فشار / درجه حرارت) ، تغذیه ماژول PLC،و درایورهای نمایش LED صنعتیمحدوده ورودی گسترده و ثبات بالا آن محیط های قدرت صنعتی پیچیده را پوشش می دهد.

- الکترونیک قابل حمل: ماژول های قدرت ولتاژ بالا برای ابزارهای قابل حمل، ترمینال های دستی و دستگاه های باتری لیتیوم.خاموش شدن با قدرت بسیار کم و بهره وری تبدیل بالا طول عمر دستگاه را افزایش می دهد، در حالی که فرکانس های قابل برنامه ریزی نیازهای فاکتور فرم متفاوت را در بر می گیرد.

- کاربردهای دیگر: مایکروفون صوتی و قدرت تعصب تونر، قدرت کمکی برای تجهیزات ارتباطی و منبع برق برای دستگاه های پزشکی فشرده.پیکربندی فرکانس انعطاف پذیر و بسته بندی فشرده فضای مختلف نصب محدود را در بر می گیرد.

V. خلاصه ازMPQ3425DLمزیت های اصلی

در مقایسه با سایر کنورترهای تقویت کننده مشابه، نقاط قوت اصلی MPQ3425DL در چهار ابعاد کلیدی قرار دارد: انعطاف پذیری، کارایی، قابلیت اطمینان و فشرده سازی. مزایای خاص عبارتند از:

انعطاف پذیری: فرکانس سوئیچ قابل برنامه ریزی از 300kHz تا 2MHz نیازهای طراحی متنوعی را برای کارایی، اندازه و سر و صدا، در حالی که کاهش تداخل فرکانس را فراهم می کند.

- کارایی: MOSFET کم مقاومت یکپارچه به کارایی تبدیل نزدیک به 95٪، با طراحی خاموش کردن بسیار کم مصرف برای افزایش صرفه جویی در انرژی می رسد.

- قابلیت اطمینان: مکانیسم های حفاظت جامع در ترکیب با انعطاف پذیری زیست محیطی در درجه خودرو، ثبات عملیاتی بلند مدت و نرخ شکست پایین را تضمین می کند.

- راحتی: طراحی بسیار یکپارچه مدارهای محیطی را ساده می کند؛ بسته QFN فشرده فضای PCB را صرفه جویی می کند و چرخه های توسعه را کوتاه می کند.

خلاصه، MPSMPQ3425DL3A 50V Boost Converter که از مزیت فرکانس سوئیچینگ قابل برنامه ریزی، کارایی تبدیل فوق العاده و ویژگی های حفاظت جامع استفاده می کند،به طور کامل نیازهای تقویت قدرت متوسط را در سراسر خودرو برآورده می کند، کاربردهای صنعتی و دستگاه های قابل حمل. ترکیب انعطاف پذیری با قابلیت اطمینان، یک راه حل تبدیل قدرت بسیار مقرون به صرفه است.