近年來(lái)，碳達(dá)峰、碳中和“3060”目標(biāo)開(kāi)啟了低碳新時(shí)代，隨著節(jié)能減排的要求越來(lái)越嚴(yán)，人們對(duì)環(huán)保節(jié)能低耗綠色提出了更高要求，對(duì)開(kāi)關(guān)電源的能效標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越嚴(yán)。比如，歐盟執(zhí)委會(huì)最新的 CoC V5 六級(jí)能效標(biāo)準(zhǔn)第二階段，美國(guó)能源部 DoE6 六級(jí)能效都對(duì)空載功耗、效率提出了更高的要求，來(lái)達(dá)到節(jié)能減排的目的。

對(duì)于半導(dǎo)體行業(yè)企業(yè)，不僅要從自身的生產(chǎn)中向低碳靠攏，研發(fā)更精進(jìn)的節(jié)能高效產(chǎn)品，助力其他產(chǎn)業(yè)應(yīng)用升級(jí)也是他們的關(guān)鍵工作之一。面對(duì)低碳新時(shí)代的來(lái)臨，深耕ACDC領(lǐng)域多年的MPS，帶來(lái)了他們的新型ACDC電源解決方案。

MPS AC/DC 產(chǎn)品總監(jiān)黃萬(wàn)年先生表示，無(wú)論是小功率還是中大功率，開(kāi)關(guān)電源的市場(chǎng)始終是趨向于更小型以及更高效率的產(chǎn)品。同時(shí)，這也是MPS產(chǎn)品的方向。

從隔離與非隔離的產(chǎn)品分類來(lái)看，MPS的隔離產(chǎn)品非常豐富，主要分布在10W以上的應(yīng)用。據(jù)黃先生介紹，MPS有業(yè)界最好的、領(lǐng)先的同步整流技術(shù)。今年，MPS也會(huì)推出其ACF + ZVS 反激產(chǎn)品。

通過(guò)上圖的產(chǎn)品系列我們不難發(fā)現(xiàn)，MPS的發(fā)展方向總體來(lái)說(shuō)可以分為四點(diǎn)：新型拓?fù)渑浜闲碌钠骷岣咝?；高度集成，提升功率密度?jiǎn)化設(shè)計(jì)；提高頻率適應(yīng)新一代功率器件；數(shù)字化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)更好的性能，滿足所有的能效規(guī)范。

全集成反激控制器——更集成、更高效

MPX2002/3，創(chuàng)新性地將初次級(jí)控制器合封在一顆芯片內(nèi)，很大程度地簡(jiǎn)化了外圍電路設(shè)計(jì)，為實(shí)現(xiàn)快充電源的小型化提供了全新的思路。從圖中我們可以看到，這款產(chǎn)品與flyback是相同類型。其中不同的是，該款產(chǎn)品可以做雙向溝通。黃先生介紹：“以前中間是通過(guò)光耦，給個(gè)Feedback，然后調(diào)duty 就可以做控制，現(xiàn)在我們做更多的東西，包括時(shí)區(qū)的控制，以及如何配同步整流，從而把效率極大地提升。另外因?yàn)樗强绯跫?jí)和二級(jí)的，所以需要隔離，隔離技術(shù)做在芯片里面門(mén)檻也非常高，業(yè)界能夠做到高壓隔離的、做在ACDC產(chǎn)品、電容隔離的，可能就是 MPS唯一一家?！?

CCM&QR多模式控制是該款產(chǎn)品的主要特性，且頻率可達(dá)140kHz。據(jù)稱，未來(lái)MPS會(huì)將其提高到300kHz，效率提升得越多，頻率就可以越高。同時(shí)，黃先生還強(qiáng)調(diào)：“其實(shí)我們同步整流是做的最好的，加上這個(gè)拓?fù)?，前后?jí)完全可以拉開(kāi)，完全沒(méi)有共通風(fēng)險(xiǎn)，可靠性是最高的。UVLO電壓低的時(shí)候有保護(hù)，短路保護(hù)，過(guò)壓、過(guò)溫保護(hù)。二級(jí)側(cè)如果電壓有異常，也會(huì)觸發(fā)保護(hù)。另外2個(gè)stages OLP是很高端的芯片才會(huì)有，可以防止誤觸發(fā)，做了2級(jí)OLP，還有二級(jí)側(cè)的OVP。以前二級(jí)側(cè)OVP是通過(guò)前端來(lái)做的，而我們這種架構(gòu)在副邊就可以做，相當(dāng)準(zhǔn)確，且電壓就可以直接監(jiān)測(cè)到，這是非常獨(dú)特的?！?

通過(guò)上面這個(gè)對(duì)比圖，一切不言而喻。MPX2002集成了傳統(tǒng)方案的4顆IC，顯著的簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)，縮小了占板面積，提高了一系列至關(guān)重要的性能。

數(shù)字化PFC+LLC組合控制器——高集成、高性能

應(yīng)用于大功率的除了單級(jí)Flyback就是PFC+LLC了，在MPS，它就是HR1211。該款芯片集成了高壓電流源、安規(guī)認(rèn)證的 X 電容放電電路、PFC 和 LLC 的高壓驅(qū)動(dòng)電路，從而實(shí)現(xiàn)了非常簡(jiǎn)潔的外圍電路。

PFC部分基本涵蓋了所有最常用的性能，而LLC部分不僅一個(gè)高壓Driver，還包含了Boost Diode。整個(gè)系統(tǒng)是通過(guò)數(shù)字來(lái)設(shè)定的，功能十分強(qiáng)大?！鞍ㄗ赃m應(yīng)母線電壓，通過(guò)一些對(duì)母線的監(jiān)察做不停的動(dòng)作。該產(chǎn)品LLC是新型的電流模式控制，能夠快速響應(yīng)，還有突發(fā)模式和跳頻模式。另外，除了全面的保護(hù)特性，該芯片還可以定制。因?yàn)樗梢愿?，有digital core在里面?！秉S先生補(bǔ)充道。

說(shuō)到digital core，就不得不提及數(shù)字化是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。目前多應(yīng)用于大功率產(chǎn)品，未來(lái)也會(huì)向小功率產(chǎn)品轉(zhuǎn)移。所謂數(shù)字化，就是可以通過(guò)GUI靈活編程，在研發(fā)和設(shè)計(jì)期間可以靈活更改設(shè)計(jì)，且有專利保護(hù)。

關(guān)于HR1211，MPS提供了集成式和分立式兩種解決方案。一定有朋友會(huì)問(wèn)，如今大部分都是用PFC+LLC，為什么會(huì)有兩種共存呢？對(duì)此黃先生表示：“這是一個(gè)循序漸進(jìn)的發(fā)展過(guò)程。第一款我們做PFC，后面做了模擬LLC，然后再慢慢集成半模擬半數(shù)字，然后再到這一步，這個(gè)是一種積累，在這個(gè)方向再去進(jìn)一步把效率提升。另外分立是有自己的應(yīng)用的，LLC本來(lái)自己就可以用。有些領(lǐng)域規(guī)范沒(méi)要求PFC，例如電動(dòng)自行車，LLC Flyback就可以用，但未來(lái)一定是整合的趨勢(shì)?！?

每個(gè)解決方案都有前端和后端，這一次MPS帶來(lái)的是兩款前端產(chǎn)品。黃先生表示，后端的同步整流芯片也是MPS業(yè)界十分出色的作品，通過(guò)代替diode的方案做的芯片，極大地提升了效率，是最早提升效率的最簡(jiǎn)單的方案。未來(lái)這個(gè)方案會(huì)延伸到Totem Pole PFC，MPS也會(huì)提出更多的解決方案來(lái)迎合高頻化的趨勢(shì)。