點(diǎn)擊標(biāo)題下「MPS芯源系統(tǒng)」可快速關(guān)注

除了08年的奧運(yùn)會(huì)，你還記得當(dāng)時(shí)的手機(jī)上網(wǎng)速度嗎？在諾基亞還是功能手機(jī)巨頭的日子里，智能手機(jī)還是個(gè)新鮮貨，改變時(shí)代的iPhone 3G才剛剛嶄露頭角。當(dāng)時(shí)，100M的流量月包即可稱得上是“流量自由”，能隨意揮霍，無(wú)需苦惱于流量限制，也不需要每到月底即朋友圈“失聯(lián)”。

時(shí)至今日，隨便一個(gè)手機(jī)APP都是幾十上百兆的安裝包，幾個(gè)軟件一起更新，所耗流量往往上G，沒(méi)有連上WIFI的話，可是萬(wàn)萬(wàn)不敢隨意更新；閑暇時(shí)間刷抖音，發(fā)出笑聲的同時(shí)，流量也在飛速消逝；上淘寶購(gòu)物，一個(gè)頁(yè)面的加載就需要好幾兆流量的消耗；和遠(yuǎn)方親人朋友視頻通話，假如網(wǎng)速不夠，便只能看著手機(jī)屏幕中暫停的臉龐，聽著0.1倍慢放聲音，滿是無(wú)奈。

圖1 加載中

一切的一切，都體現(xiàn)著現(xiàn)代生活對(duì)數(shù)據(jù)流量的巨大依賴。數(shù)據(jù)流通的速率和實(shí)時(shí)性要求不斷提高，既是對(duì)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的考驗(yàn)，也是對(duì)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)數(shù)據(jù)中心的考驗(yàn)。從接入網(wǎng)到城際網(wǎng)，從城際網(wǎng)到骨干網(wǎng)，數(shù)據(jù)在路由器交換機(jī)服務(wù)器之間來(lái)回傳遞，其流通過(guò)程的所有環(huán)節(jié)中，都存在著一個(gè)關(guān)鍵器件——光模塊。

圖2 數(shù)據(jù)交換

光模塊是光通信的基石，其作用就是“光電轉(zhuǎn)換”，接收光纖中傳輸?shù)墓?a target="_blank">信號(hào)，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后發(fā)送給后級(jí)處理芯片；或是接收后級(jí)處理芯片的電信號(hào)，轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，通過(guò)光纖發(fā)射出去。光電轉(zhuǎn)換傳輸間，承載著無(wú)數(shù)人的知識(shí)、生活、情感。

圖3 光模塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

近些年爆炸增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)流量需求，促使著光模塊的快速迭代升級(jí)，傳輸速率不斷攀升。使用功能更為強(qiáng)大的處理芯片，也意味著更大的功耗，以及更為嚴(yán)苛的電源需求，這讓本來(lái)就結(jié)構(gòu)緊湊的光模塊雪上加霜，難以設(shè)計(jì)。MPS的電源模塊產(chǎn)品線擁有種類繁多的模塊產(chǎn)品，這些模塊產(chǎn)品內(nèi)部集成電感和關(guān)鍵元件，具有集成度高，尺寸小，功率密度大等優(yōu)點(diǎn)，能顯著降低電源設(shè)計(jì)難度，縮短客戶產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，助力客戶產(chǎn)品快速開發(fā)。

圖4 MPS電源模塊

下圖是一個(gè)400G光模塊的典型電源結(jié)構(gòu)，MPS豐富多樣的電源產(chǎn)品能為光模塊提供性能優(yōu)異的全套電源解決方案。

圖5 MPS 400G光模塊解決方案

MPM38x4C系列

首先介紹的是MPM38x4C系列，該系列共有三款電源模塊，是業(yè)界目前體積最小的小電流模塊產(chǎn)品，分別是具有1A持續(xù)輸出電流能力的MPM3814C，具有2A持續(xù)輸出電流能力的MPM3824C，以及具有3A持續(xù)輸出電流能力的MPM3834C。這三款芯片的引腳分布、三維尺寸和外圍電路完全相同，能非常方便的進(jìn)行相互替換。精心優(yōu)化的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，也給產(chǎn)品帶來(lái)了極佳的EMC性能。

圖6 MPM38x4C系列模塊引腳圖

MPM38x4C系列最少只需要四個(gè)外部元件，包含一個(gè)輸入電容，一個(gè)輸出電容，兩個(gè)分壓電阻。當(dāng)EN接收到前級(jí)的使能信號(hào)后，模塊會(huì)立即進(jìn)行功率輸出。設(shè)計(jì)人員按照數(shù)據(jù)手冊(cè)中提供的信息，根據(jù)電源軌的電壓需求，計(jì)算出分壓電阻阻值，即可完成電源設(shè)計(jì)，極大簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)流程，讓電源設(shè)計(jì)變得非常簡(jiǎn)單。MPS對(duì)該系列產(chǎn)品的引腳分布也做了優(yōu)化，可以根據(jù)手冊(cè)中的布板樣例進(jìn)行布板，極大降低了設(shè)計(jì)師的工作負(fù)擔(dān)。

圖7 MPM38x4C系列推薦布板樣例

MPM38x4C系列的關(guān)鍵參數(shù)如下所示：

• 結(jié)構(gòu)緊湊，薄至1.2mm，三維僅為2.5mm*2.5mm*1.2mm

• 寬廣的輸入電壓范圍，上至6V，下至2.75V

• 輸出電壓最低可至0.6V

• 1.25M開關(guān)頻率

• 最大1A/2A/3A持續(xù)輸出電流

• 保護(hù)功能齊全，包括：短路保護(hù)（SCP）, 過(guò)流保護(hù)（OCP）, 過(guò)溫保護(hù)（OTP）

• 強(qiáng)制連續(xù)電流模式（FCCM），輕載情況下一樣具有極小的輸出紋波

• 提供PG和EN引腳，便于客戶進(jìn)行時(shí)序控制

圖8 MPM3814C典型電路圖

MPM38x4C系列在極小的尺寸下實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的電壓轉(zhuǎn)換效率：

圖9 MPM3814C效率曲線

圖10 MPM3824C效率曲線

圖11 MPM3834C效率曲線

MPM38x4C系列具有超高的開關(guān)頻率，MPM3814C開關(guān)頻率為2.2MHz，MPM3824C/3834C開關(guān)頻率為1.25MHz。即使只有一顆22μF輸出電容情況下，仍然具有極小的輸出電壓紋波。下圖分別是MPM38x4C系列模塊在5V輸入、1.2V輸出條件下的紋波波形。

圖12 MPM3814C輸出紋波

圖13 MPM3824C輸出紋波

圖14 MPM3834C輸出紋波

MPM3864

接下來(lái)介紹的是MPM3864，作為壓軸介紹的重量級(jí)模塊產(chǎn)品，它的表現(xiàn)當(dāng)然不俗。該模塊在占板面積僅有3mm*3mm的情況下，能實(shí)現(xiàn)高達(dá)6A的持續(xù)電流輸出能力，是業(yè)界在這類應(yīng)用中最小面積的產(chǎn)品。僅需少量外圍元件，就能完成設(shè)計(jì)，布板極為簡(jiǎn)單。

圖15 MPM3864推薦布板樣例

MPM3864內(nèi)置電感及部分關(guān)鍵元件，采用COT控制，工作頻率1.2MHz，具有極為優(yōu)異的動(dòng)態(tài)調(diào)整能力，關(guān)鍵參數(shù)如下所示：

• 結(jié)構(gòu)緊湊，占板面積僅有3mm*3mm

• 輸出電壓最低可至0.6V

• 最大持續(xù)6A輸出電流

• 寬廣的輸入電壓范圍，上至7V，下至2.75V

• 保護(hù)功能齊全，包括：短路保護(hù)（SCP）, 過(guò)流保護(hù)（OCP）, 輸出欠壓保護(hù)（UVP）, 過(guò)溫保護(hù)（OTP）

• 外置可編程的軟啟動(dòng)引腳，可以隨心所欲配置啟動(dòng)速度

• 強(qiáng)制連續(xù)電流模式（FCCM），輕載情況下一樣具有極小的輸出紋波

• 提供PG和ENABLE引腳，便于客戶進(jìn)行時(shí)序控制

圖16 MPM3864典型應(yīng)用圖

圖17 MPM3864效率曲線

MPM3864具有極小的輸出電壓紋波。在5V輸入、1.2V輸出條件下，僅配置4顆22uF MLCC輸出電容時(shí)，無(wú)論負(fù)載電流是0A還是6A，輸出紋波峰峰值均小于10mV。

圖18 MPM3864輸出紋波

光模塊中搭載的處理芯片不僅對(duì)穩(wěn)態(tài)紋波要求很高，對(duì)動(dòng)態(tài)紋波同樣有嚴(yán)苛要求。MPM3864采用COT控制，具有極好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力，在2.5A/uS的負(fù)載跳變速度下，總的動(dòng)態(tài)紋波峰峰值也小于20mV。

圖19 MPM3864負(fù)載跳變波形

MPS為MPM38x4C系列和MPM3864設(shè)計(jì)了專業(yè)評(píng)估測(cè)試板，并提供評(píng)估版使用手冊(cè)。客戶可以通過(guò)這塊評(píng)估板，評(píng)估是否滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求。同時(shí)，MPS專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)和豐富的產(chǎn)品能幫助您排憂解難，搞定讓人撓頭的電源設(shè)計(jì)難題。

圖20 MPM38x4C系列模塊評(píng)估樣板

圖21 MPM3864評(píng)估樣板

看到這里您否心動(dòng)呢？如有興趣，可點(diǎn)擊進(jìn)入MPS小程序獲取更多產(chǎn)品信息和幫助。

END

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