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詳解MPS一款簡單緊湊的光模塊電源解決方案

發(fā)布時間：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，比其他競品更具優(yōu)勢。MPS針對小尺寸電源設(shè)計要求，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)計難題。

小尺寸，雙輸出

對于光模塊及類似產(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，它具有兩個輸出通道，每通道可提供高達(dá)2A的電流，僅需兩個或三個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)部集成了兩個貼片電感和整個功率級（見圖1）。因此，與分立式設(shè)計解決方案相比，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之間可實現(xiàn)至少90％的效率（見圖3）。

圖 3：效率 vs. 負(fù)載電流

輕載時，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，下管 MOSFET（LS-FET）立即關(guān)斷，這樣可以實現(xiàn)跳頻并能降低頻率，減少開關(guān)損耗。

低噪聲設(shè)計

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。對于輸入側(cè)，MPM38222在兩個通道之間采用了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，對于1A負(fù)載傳導(dǎo)，MPM38222的溫升僅比環(huán)溫25°C高22°C；對于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。