MPSの絶縁電源ソリューションがカーボンニュートラルを加速
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はじめに
カーボンニュートラル時代の本革命は、環境への取り組みの先を行っています。排出量を削減する省エネソリューションの割増金により、市場と個々の企業は、独自の環境に配慮した製品を生産するように産業およびエネルギーインフラストラクチャを転換しつつあります。さまざまな電力カテゴリ (太陽光発電と風力発電、エネルギー貯蔵、バッテリ管理システム、電源など) 全体で、電気アイソレータなどの高電力ソリューションは、安全で環境に優しいシステムを作成するために不可欠です。
MPSは、高電力アプリケーション向けの一連の専用コントローラと、高電圧容量性絶縁技術を備えた電源ICを発表しました。これらのMPSコントローラは、二酸化炭素排出量を削減できる効率的でシンプルかつ信頼性の高い選択肢を業界に提供します。
エネルギー効率の高い製品
MP18831は、最大4Aのシンクピーク電流容量を備えた絶縁型ハーフブリッジ・ゲートドライバです (図1を参照) 。MPS独自の高電圧容量性絶縁技術を使用して、MP18831は最大5kVRMSの電圧、およびコモンモード過渡耐性 (CMTI) の100kV / μsを超える定格に耐えることができます。ゲートドライバは、短い伝搬遅延と低いパルス幅歪みを持ったいくつかのタイプのパワースイッチングデバイスを駆動します。幅広型SOIC-16、幅狭型SOIC-16、LGA-13などのパッケージオプションを備えたMP18831は、さまざまなシステムに適合します。
図1: MP18831のの代表的なアプリケーション回路
MPQ27800は、絶縁型電源が集積された4チャネルのデジタルアイソレータです (図2を参照) 。このデバイスは、最大150Mbpsの伝送速度と、5V / 200mAの絶縁電源を提供できます。従来のフォトカプラアイソレータの代わりに、信号の伝送方向には、パフォーマンスを向上させるためのさまざまなオプションがあります。MP18831と同様に、 MPQ27800は、5kVRMSの絶縁電圧に耐えることができる高電圧容量性絶縁技術を使用しています。
図2: MPQ27800の代表的なアプリケーション回路
特定の分離された通信アプリケーションでは、そのインタフェースに電力を供給するために別の電源を使用する必要があります。絶縁型電源モジュールであるMID1W0505Aをご検討ください (図3を参照) 。MID1W0505Aは、半安定化された3kVDC絶縁電圧電源モジュールであり、SOICW-16パッケージで提供されます。このデバイスは、4.5Vから5.5Vの入力電圧範囲、1Wの出力電力、および優れたロードレギュレーションとリニアレギュレーションをサポートします。パワースイッチチューブ、トランス、フィードバック回路などの機能ブロックがパッケージに集積されています。
図3: MID1W0505Aの代表的なアプリケーション回路
高電力電源は通常、AC/DC電力変換用の力率補正 (PFC) ソリューションとDC/DC電力変換用のLLCコンバータの2段階の回路で構成されます。コントローラは電力変換回路の主要コンポーネントであるため、MPSはAC/DC電力変換用のPFCトーテムポール・デジタルコントローラであるMPF32010を導入しました (図4を参照) 。MPF32010は、VBPro™4.0ツールを使用して、デジタル制御ループをカスタマイズし、保護限度とアラーム機能を設定し、完全に設定できます。さらに、これらのデバイスは、RS-485バスを介して制御および設定することもできます。
図4: MPF32010
リファレンスデザイン
上記のデバイスは、85VACから265VACの入力電圧範囲と48Vの出力電圧を備えた3kWの電力変換モジュールを作成するための完全なリファレンスデザインとなっています (図5を参照) 。
図5: トーテムポール・リファレンスデザイン
このリファレンス電力変換モジュールには、絶縁ゲートドライバ (MP18831)、 PFC + LLCコンボコントローラ(MPF32010)、絶縁型電流センサであるMCS1802などの最新のMPS製品が組み込まれています (図6を参照) 。この連携設計により、2.14W / cm3の電力密度が達成され、全体の変換効率は最大96％になります。
図6: リファレンスデザインのハードウェア図
結論
MPSは、中電力および高電力のアプリケーション向けに、環境に配慮した絶縁型IC製品への投資と開発を続けています。その結果、電力設計者は、低コスト、二酸化炭素排出量の削減、および開発サイクルの短縮により、小型、高性能、高速応答の電源を進化させることができます。
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