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工业电源设计的几个要点

时间:2018-07-18 阅读:
上周在南京工业研讨会上,来自MPS的四位电源专家讲解了电源设计的要点及具体应用的经验分享。几个经典的演讲议题主要包括DC/DC设计要点、实际应用中EMI问题的分析及解决、FPGA / DSP专用电源模块能带来的灵活性和便利性、以及工业应用中常见电源问题等。

作为一家专注电源技术21年的模拟芯片公司,MPS一直致力于面向电力,工业自动化,仪表等行业,引领电源走向数字化,模块化的发展方向。上周在南京工业研讨会上,来自MPS的四位电源专家讲解了电源设计的要点及具体应用的经验分享。

看似枯燥的设计要点,得到了现场观众强烈的互动,电子工程专辑也全程进行了直播,没有来得及到现场或者看直播的朋友,可以识别下面的二维码,看视频回放。

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几个经典的演讲议题主要包括DC/DC设计要点、实际应用中EMI问题的分析及解决、FPGA / DSP专用电源模块能带来的灵活性和便利性、以及工业应用中常见电源问题等,如果您需要所有演讲的讲义,可以关注微信公众号『MPS芯源系统』,回复关键字“手册”索取。

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DC/DC设计要点分析

来自MPS的资深推广工程师黄勇在现场为大家分享了DC/DC变换器设计要点分析,Buck,Buck-Boost(基于MP2980),flyback(基于MP3910)介绍各种变换器的工作原理,参数选择以及Layout注意事项。

他介绍了四个Boost变换器Layout设计要点:

1. COUT-HSMOS-LSMOS回路要尽可能短而粗;对于HSMOS与LSMOS均集成的芯片,输入电容要尽可能的靠近芯片的VIN以及PGND管脚。如果不能靠近,且穿层可多打过孔,减小回路交流阻抗。

2. 芯片VDD去耦电容要尽可能靠近芯片VDD以及AGND管脚;且与芯片同层放置,不要穿层连接

3. 输出反馈电阻靠近FB管脚放置,且反馈线,远离SW以及BST高频强噪声点

4. VIN以及PGND要有足够的敷铜面积能够将芯片热量导出

另外,特别值得推荐的是MPS的DC/DC designer,有了这款神器,亲自设计一款DC-DC开关电源非常容易。您可以打开MPS官方网页:www.monolithicpower.com,点击”Design Support”; 进入”Design Support 页面后可以看到DC/DC Designer;选择Design Online Now(在线设计),或者下载DCDC Designer的软件离线设计。

 

ACDC及DCDC开关电源中的EMI优化设计概要

电磁干扰在实际应用中会导致设备系统性能下降、无法工作甚至损坏;通信故障、中断;设备无法工作、损坏;电网保护装置误动或拒动,导致电网事故;系统“死机”等,一直是工程师的设计难点。

来自MPS上海FAE经理熊飞通过开关电源的EMI模型来分析差共模干扰,并结合MPS开关电源及模块方案的实际EMI案例,提出从干扰源抑制,环路设计,PCB布局,滤波器设计以及变压器优化等方面来改善开关电源的EMI问题。

FPGA/DSP供电解决方案

随着不同内核、接口、memory、ddr供电需求,电源路数的要求越来越多。

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MPS先进的制程工艺在大功率集成应用中有其独特的优势,在显著提高功率转换效率的同时,亦可使系统的体积得以精简。

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来自MPS上海资深现场工程师江雪和观众分享了专门针对FPGA/DSP的供电解决方案,着重介绍MPS高功率变换芯片及集成一体化模块的方案,并结合FPGA / DSP的供电应用展开具体的讨论分析。

mpm3695-25是一个扩展的、25A、带PMBus接口的全集成电源模块,可以达到25A的输出电流。与竞争对手的性能比较如下图所示:

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工业应用中常见辅助电源解决方案

工业电源应用中,考虑到电源方案的高可靠性, 经常需要一些简单的低待机功耗反激或者高压buck来做辅助电源。同时在系统断电后,希望系统继续工作一段时间,备份好数据。


来自MPS上海的资深现场工程师丁连锋和观众分享几种解决思路。

下图为220V隔离功率电源方案:

 

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下图为低压直流隔离电源方案

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下图为与竞争对手隔离模块方案的区别:

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另外大家也可以回看视频,参与工业电源待机问题讨论。

小结:MPS工业研讨会一直以解决工程师的实际设计问题而受到广泛欢迎,接下来该研讨会还会走进更多的城市,如果您或者您的朋友有需要,不妨留言告诉我们。

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