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詳解MPS一款簡單緊湊的光模塊電源解決方案

發布時間：2020-05-22 責任編輯：lina

【導讀】高速度、高密度的光模塊電源解決方案正麵臨著效率高、散熱性能好、尺寸小和排放低等諸多挑戰。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，非常適用於光模塊及其他空間受限型應用。

摘要

高速度、高密度的光模塊電源解決方案正麵臨著效率高、散熱性能好、尺寸小和排放低等諸多挑戰。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，非常適用於光模塊及其他空間受限型應用。此款雙路2A整體解決方案尺寸僅為9mmx7mm，效率高達90％，可滿足EN55022 B類標準，采用小型 QFN-14（4mmx4mmx1.6mm）封裝。

簡介

高(gao)速(su)度(du)高(gao)密(mi)度(du)光(guang)模(mo)塊(kuai)被(bei)廣(guang)泛(fan)用(yong)作(zuo)連(lian)接(jie)光(guang)纖(xian)和(he)銅(tong)線(xian)網(wang)絡(luo)，數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)及(ji)光(guang)網(wang)絡(luo)中(zhong)大(da)多(duo)數(shu)端(duan)點(dian)的(de)接(jie)口(kou)。隨(sui)著(zhe)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)元(yuan)器(qi)件(jian)被(bei)集(ji)成(cheng)到(dao)模(mo)塊(kuai)中(zhong)，電(dian)源(yuan)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)也(ye)迎(ying)來(lai)了(le)更(geng)難(nan)的(de)挑(tiao)戰(zhan)，需(xu)要(yao)更(geng)高(gao)的(de)效(xiao)率(lv)，更(geng)好(hao)的(de)熱(re)性(xing)能(neng)，更(geng)小(xiao)的(de)占(zhan)板(ban)麵(mian)積(ji)和(he)更(geng)低(di)的(de)排(pai)放(fang)。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，比其他競品更具優勢。MPS針對小尺寸電源設計要求，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，可完美解決以上設計難題。

小尺寸，雙輸出

對於光模塊及類似產品來說，尺寸至關重要。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電源軌。

詳解MPS一款簡單緊湊的光模塊電源解決方案

圖 1：MPM38222封裝過程

該模塊內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係統。圖2為2.7V至6V輸入，1.2V / 2A和1.8V / 2A輸出應用的典型應用電路和布局，其中，每通道隻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提供了易於使用的簡單電源係統，尤其適用於空間受限型應用。

詳解MPS一款簡單緊湊的光模塊電源解決方案

圖2:MPM38222典型應用和布局

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，並具有 45μA 的靜態電流，是單節鋰離子(Li+)電池供電便攜式設備的理想之選。

輕載下可實現高效率

光模塊通常在數百mA負載下運行。MPM38222在10mA至1A之間可實現至少90％的效率（見圖3）。

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圖 3：效率 vs. 負載電流

輕載時，MPM38222采用專有的控製方式，可以節省功耗並提高效率。當電感電流開始逆向並工作在斷續導通模式（DCM）時，下管 MOSFET（LS-FET）立即關斷，這樣可以實現跳頻並能降低頻率，減少開關損耗。

低噪聲設計

除了體積小以外，MPM38222還具有超低的EMI噪聲。由於其開關頻率高，MPM38222可以使用一個22µF 0603陶瓷電容就可以提供幹淨的輸出，其峰峰值電壓紋波小於20mV。對於輸入側，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的設計還滿足低EMI標準。圖4顯示了MPM38222的輻射EMI性能（EN55022 B類）。

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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負載電流的熱線圖。在沒有散熱器及強製氣流的情況下，對於1A負載傳導，MPM38222的溫升僅比環溫25°C高22°C；對於2A的條件，溫升僅為45°C。MPM38222出色的熱性能使其能夠在高環溫，空間狹窄的環境中穩定工作。

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5V 輸入, 1.8V@1A, 1.2A@1A

詳解MPS一款簡單緊湊的光模塊電源解決方案

5V 輸入, 1.8V@2A, 1.2A@2A

圖 5：MPM38222 熱像圖

保護特性

MPM38222具有各種保護功能以確保可靠和安全的設計。

軟啟動：帶可控斜率的軟啟動有助於防止上電期間輸入電流過衝。

O打嗝過流保護（OCP）：MPM38222具有逐周期限流保護，輸出短路接地時，芯片進入打嗝保護模式。

過溫關斷：當結溫達到160°C時，MPM38222會關斷芯片。

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