用可扩展模块让大电流设计更加简洁

shuszhao

由于FPGAs和ASIC的快速普及，也给电源模块设计带来了一定的挑战 —— 应用需要更宽的无线网络带宽来驱动，而数据中心则需要更高的功率密度、更快的负载瞬态响应和更智能的功率管理功能。
如今，由于FPGAs和ASIC的快速普及，也给电源模块设计带来了一定的挑战 —— 应用需要更宽的无线网络带宽来驱动，而数据中心则需要更高的功率密度、更快的负载瞬态响应和更智能的功率管理功能。因此，理想的电源模块解决方案需变得更加紧凑、人性化可定制、易于使用，同时功率传输能力绝不可输于传统设计。

MPS的这款产品MPM3695-25 便是电源模块解决方案的代表。MPM3695-25可提供高达250A 峰值电流、200A持续电流和低至0.5V的输出电压（见图一）。相比于分立负载点（POL）电源解决方案，MPM3695-25能提供更高的功率密度（高达60%），可为多个器件提供核心电源。MPM3695-25的封装尺寸仅为10x12x4mm，可轻易满足设计板尺寸要求，是FPGA、ASIC和服务器应用的理想之选。

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图一：MPM3695-25 一览图

紧凑型功率模块本身就需要更高的效率和更强的散热能力。MPM3695-25采用引线框架封装技术，不仅缩小了封装尺寸，还大大优化了电流处理能力，直接且有效地将热量散至PCB板上。良好的散热性能，让MPM3695-25更加易于设计，有效地节省了大功率器件的功率损耗。通过堆叠多个器件，输出电流可以高达250A，这远远超过了竞争对手的130A。MPM3695-25还集成了单片降压转换器和电感，介于高效的工作效率，功率密度为 2.25kW/inch3；其输出电压为3.3V，输入电压为12V，峰值效率高达94%，远高于竞争的91%（见图二）。
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图二：工作效率 -- MPM3695-25 vs. 竞争对手

在FPGA和ASIC应用中，为了能满足核心电源的电压要求，功率调节器的快速暂态响应能力变得至关重要。负载瞬态时，用来维持输出的输出电容占据了重要的电路板面积。MPM3695-25通过采用多相恒定导通时间(MCOT)控制模式，最小化输出电容器需求，巧妙地解决了这一难题。故在瞬态响应时，MPM3695-25可以动态调节开关频率，最大限度地降低了输出电容能量需求。MCOT控制模式还避免了传统电流- 电压模式控制方案中复杂的补偿网络，从而简化了转换器的设计。

由于MPM3695-25是一款模块化产品且具有可伸缩性，故可称为单级解决方案——不但简化了PCB布局和功率级设计，还减少了产品开模时间。MPM3695-25能够兼容PMBus，为用户提供了全定制设计和可编程性方案，实现了时序、电流限值、跳频模式、连续导通模式（CCM）和关键参数监控的全程可编程功能。

MPM3695-25电源模块是FPGA和电信应用的解决方案，其上市时间短、功率密度高、具备智能电源管理能力。MPM3695-25的模块化特性最大限度地简化了原理图和布局设计工作，其创新的MCOT控制方案完美地规避了复杂的补偿网络。可编程和电源管理功能允许MPM3695-25适用于各种应用。