MPS新型ACDC電源方案 獨特架構應對新挑戰

　　當高效率、小型化、低碳節能成為ACDC市場(chǎng)趨勢時(shí)，MPS帶著(zhù)新型ACDC電源解決方案迎接新的挑戰。2021年8月，MPS在京召開(kāi)技術(shù)分享會(huì )，MPS ACDC產(chǎn)品總監Peter Huang向媒體分享了MPS在A(yíng)CDC這個(gè)賽道上一些新的產(chǎn)品狀況和布局。

ACDC的獨特性與安全性

　　ACDC的獨特性主要是前端接入高壓電源。高壓電源的輸入會(huì )帶來(lái)觸電的危險，因此ACDC產(chǎn)品在安全性上較為獨特。其次在產(chǎn)品形態(tài)上，ACDC受到功率密度，高頻化等不同的產(chǎn)品設計要求，因而具有獨特性。

　　按照安全規范的要求，PCB板設計要求存在一定的距離，例如220V電壓，兩線(xiàn)之間距離至少大于4mm。高壓限制同時(shí)會(huì )影響功率密度，所以ACDC的最小Layout板距離也受到限制。PCB板的絕緣要求同樣嚴格，前端接入高壓交流電，后端輸出直流的電壓，中間多數存在變壓器，變壓器作為絕緣會(huì )占很多的空間。電源設計還要考慮到噪聲問(wèn)題，要避免影響其他儀器和應用。

新型拓撲結構提升功率促進(jìn)小型化

　　Peter Huang向記者介紹到“所有的家電都會(huì )存在Buck架構，大功率產(chǎn)品中常用Flyback，Flyback是傳統架構，目前電源設計正從傳統往效率高發(fā)展。ACDC的架構會(huì )影響到其工作效率，存在開(kāi)關(guān)損耗并帶來(lái)散熱問(wèn)題。而新型拓撲可以提高效率，MPS著(zhù)力于新型拓撲，在提高效率的同時(shí)也可以提高頻率?！?/p>

　　架構發(fā)展經(jīng)歷了RCC、Flyback、QR-Flyback（準諧振）。QR-Flyback目的是提高頻率，減少開(kāi)關(guān)損耗，但用到的是硅器件。同時(shí)QR-Flyback有兩個(gè)損耗問(wèn)題，即開(kāi)通損耗和關(guān)斷損耗，關(guān)斷損耗和硅有關(guān)，開(kāi)通損耗和拓撲有關(guān)。

　　因此誕生了ACF+ZVS拓撲架構，能夠滿(mǎn)足零開(kāi)斷損耗和漏感回收。ACF（源鉗位反激)能做到漏感回收，有效解決了Flyback架構每次開(kāi)通時(shí)帶來(lái)的漏感問(wèn)題。漏感回收可以幫助提升效率和頻率。

　　電源設計小尺寸是趨勢所向，通過(guò)提升效率來(lái)做到小型化。而小型化也將面臨散熱的挑戰，優(yōu)化散熱可以減少散熱的結構。同樣還能通過(guò)高級拓撲來(lái)減少開(kāi)關(guān)損耗做到提升效率，進(jìn)而達到小型化。MPS正是采用先進(jìn)的新型拓撲結構設計產(chǎn)品，向高功率小型化穩步發(fā)展。

　　本次媒體會(huì )上MPS向我們介紹了應用獨特架構的新款ACDC電源解決方案。

MPX2002/3——全集成反激控制器

MPX2002典型應用電路（原邊+副邊+反饋）

　　MPX2002在重載下可在CCM下運行，然后在負載降低時(shí)切換至準諧振（QR）操作。如果負載進(jìn)一步降低，MPX2002將在跳頻（PFM）模式下工作。當其進(jìn)入突發(fā)模式時(shí)，開(kāi)關(guān)頻率固定為20kHz，從而降低音頻噪聲。通過(guò)此特性，MPX2002可在所有負載條件下實(shí)現高效率，同時(shí)具有出色的電磁干擾（EMI）性能。

高集成高性能HR1211芯片——應用在大功率領(lǐng)域

HR1211的典型應用電路

　　HR1211芯片包含單級Flyback和PFC+LLC，PFC部分基本包括所有的最常用的性能：高壓?jiǎn)?dòng)功能和X電容放電功能。LLC部分包含一個(gè)集成化的高壓Driver，同時(shí)包含Boost Diode，減少外部電子電容。LLC是新型的電流模式控制，能夠快速響應，還有突發(fā)模式和跳頻模式。同時(shí)芯片內部的digital core可以方便用戶(hù)定制和修改。

面對以氮化鎵為首的第三代半導體，Peter Huang表示第三代半導體的推廣應用可以促進(jìn)高效率和小型化，因為其開(kāi)關(guān)損耗非常小，頻率和能力都有大幅提升。

　　提高功率和促進(jìn)小型化也是在響應“綠色節能低碳”理念。Peter認為部分手機廠(chǎng)商為節能環(huán)保取消贈送充電頭的舉措，其實(shí)對促進(jìn)電源行業(yè)生態(tài)發(fā)展有很大幫助，有利于企業(yè)追求高性能產(chǎn)品。MPS作為行業(yè)頭部玩家，更是一直堅持追求高品質(zhì)產(chǎn)品。

關(guān)于MPS

　　芯源系統股份有限公司（Monolithic Power Systems,Inc.，簡(jiǎn)稱(chēng)MPS），是全球領(lǐng)先的半導體公司，專(zhuān)注于高性能模擬集成電路和混合信號集成電路的設計、研發(fā)、制造和銷(xiāo)售，產(chǎn)品廣泛應用于汽車(chē)電子、云計算、存儲、通訊、工業(yè)、消費電子等領(lǐng)域。MPS創(chuàng )建于1997年，2004年在納斯達克（NASDAQ）成功上市，目前市值超150億美元。經(jīng)過(guò)20余年的全球市場(chǎng)拓展，目前MPS在亞太、北美、歐洲等地區設有16家分支機構，業(yè)務(wù)覆蓋全球30多個(gè)國家和地區，全球客戶(hù)超10000家，累計出貨1000億顆芯片。