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詳解MPS一款簡(jiǎn)單緊湊的光模塊電源解決方案

發(fā)布時(shí)間：2020-05-22 責(zé)任編輯：lina

【導(dǎo)讀】高速度、高密度的光模塊電源解決方案正面臨著效率高、散熱性能好、尺寸小和排放低等諸多挑戰(zhàn)。本文將為您介紹一款MPS新品：MPM38222高性能6V輸入，雙路2A電源模塊，非常適用于光模塊及其他空間受限型應(yīng)用。

摘要

高速度、高密度的光模塊電源解決方案正面臨著效率高、散熱性能好、尺寸小和排放低等諸多挑戰(zhàn)。本文將為您介紹一款MPS新品：MPM38222高性能6V輸入，雙路2A電源模塊，非常適用于光模塊及其他空間受限型應(yīng)用。此款雙路2A整體解決方案尺寸僅為9mmx7mm，效率高達(dá)90％，可滿足EN55022 B類標(biāo)準(zhǔn)，采用小型 QFN-14（4mmx4mmx1.6mm）封裝。

簡(jiǎn)介

高速度高密度光模塊被廣泛用作連接光纖和銅線網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)中心及光網(wǎng)絡(luò)中大多數(shù)端點(diǎn)的接口。隨著越來越多的元器件被集成到模塊中，電源解決方案也迎來了更難的挑戰(zhàn)，需要更高的效率，更好的熱性能，更小的占板面積和更低的排放。MPS為光模塊及其他空間受限型電源提供了一款簡(jiǎn)單而高性能的解決方案。MPS電源模塊采用專有封裝工藝，比其他競(jìng)品更具優(yōu)勢(shì)。MPS針對(duì)小尺寸電源設(shè)計(jì)要求，在不影響性能的情況下，盡可能地縮小解決方案尺寸，推出了MPM38222這款雙路2A模塊，可完美解決以上設(shè)計(jì)難題。

小尺寸，雙輸出

對(duì)于光模塊及類似產(chǎn)品來說，尺寸至關(guān)重要。MPM38222是一款采用緊湊型4x4x1.6mm封裝的雙通道DC / DC電源模塊，它具有兩個(gè)輸出通道，每通道可提供高達(dá)2A的電流，僅需兩個(gè)或三個(gè)MPM38222就可以覆蓋光模塊中的大多數(shù)電源軌。

圖 1：MPM38222封裝過程

該模塊內(nèi)部集成了兩個(gè)貼片電感和整個(gè)功率級(jí)（見圖1）。因此，與分立式設(shè)計(jì)解決方案相比，MPM38222僅需少量外部元器件和功能便可作為一套完整的電源系統(tǒng)。圖2為2.7V至6V輸入，1.2V / 2A和1.8V / 2A輸出應(yīng)用的典型應(yīng)用電路和布局，其中，每通道只需幾個(gè)外部陶瓷電容和反饋電阻即可。該解決方案整體尺寸僅為9x7 = 63mm2。MPM38222提供了易于使用的簡(jiǎn)單電源系統(tǒng)，尤其適用于空間受限型應(yīng)用。

圖2:MPM38222典型應(yīng)用和布局

MPM38222工作輸入電壓為2.7V到6V，可生成低至0.6-08V的輸出電壓，并具有 45μA 的靜態(tài)電流，是單節(jié)鋰離子(Li+)電池供電便攜式設(shè)備的理想之選。

輕載下可實(shí)現(xiàn)高效率

光模塊通常在數(shù)百mA負(fù)載下運(yùn)行。MPM38222在10mA至1A之間可實(shí)現(xiàn)至少90％的效率（見圖3）。

圖 3：效率 vs. 負(fù)載電流

輕載時(shí)，MPM38222采用專有的控制方式，可以節(jié)省功耗并提高效率。當(dāng)電感電流開始逆向并工作在斷續(xù)導(dǎo)通模式（DCM）時(shí)，下管 MOSFET（LS-FET）立即關(guān)斷，這樣可以實(shí)現(xiàn)跳頻并能降低頻率，減少開關(guān)損耗。

低噪聲設(shè)計(jì)

除了體積小以外，MPM38222還具有超低的EMI噪聲。由于其開關(guān)頻率高，MPM38222可以使用一個(gè)22µF 0603陶瓷電容就可以提供干凈的輸出，其峰峰值電壓紋波小于20mV。對(duì)于輸入側(cè)，MPM38222在兩個(gè)通道之間采用了180°相移，從而最大程度地減小了輸入電壓紋波。MPM38222的設(shè)計(jì)還滿足低EMI標(biāo)準(zhǔn)。圖4顯示了MPM38222的輻射EMI性能（EN55022 B類）。

圖 4: MPM38222輻射EMI測(cè)試

良好的散熱性能

圖5a為5V輸入，1.8V @ 1A和1.2A@1A的熱像圖，而圖5b為兩個(gè)通道相同電壓下@ 2A負(fù)載電流的熱線圖。在沒有散熱器及強(qiáng)制氣流的情況下，對(duì)于1A負(fù)載傳導(dǎo)，MPM38222的溫升僅比環(huán)溫25°C高22°C；對(duì)于2A的條件，溫升僅為45°C。MPM38222出色的熱性能使其能夠在高環(huán)溫，空間狹窄的環(huán)境中穩(wěn)定工作。