基于MPS的MPM3515-AEC1汽车级高压电源模块方案解析

MPM3515-AEC1是Monolithic Power Systems（MPS）提供的一款36V，1.5A汽车级高压电源模块。该器件继承了MPM模块系列的关键优势：外形非常紧凑、易于使用，而且高性能。它可以提供高达1.5A的输出电流，并具有适合汽车应用的性能特征，包括符合AECQ 等级1认证、高达2.2MHZ的工作频率，以及在制造过程中可轻松进行可靠性检查的侧面镀锡封装。

从信息娱乐系统和智能照明，到ADAS（高级驾驶员辅助系统）和自动驾驶，随着汽车中复杂应用的日渐普及，车辆中的微处理器、ASIC和传感器数量也迅速增加。要驱动这些功能都需要电源，电路板空间因此变得弥足珍贵，而采用高功率密度的解决方案才是关键。MPM3515-AEC1模块能够以非常紧凑的外形尺寸和最少的外部组件满足这些电源需求。

MPM3515-AEC1模块比具有类似功率水平的传统分立式电源解决方案要小得多。

传统的36V，1.5A DC/DC降压变换器设计通常占板面积最大为45mmx20mm，而相同设计的MPM3515-AEC1仅需7.5mmx7mm板空间，仅占原板面积的6％（见图1）。

图1: 超小解决方案尺寸

MPM3515-AEC1仅需四个外部组件即可完成整个电源设计：输入电容、输出电容和用于设置输出电压的两个反馈电阻（见图2）。所有其他组件都包含在模块本身内。

与使用分立元件的竞争产品不同，MPM3515-AEC1是一款在半导体单芯片上集成了DC / DC控制器和功率MOSFET的单片器件。其芯片和集成电感采用MPS网格连接封装技术直接安装在内部引线框架上，可实现出色的散热特性和低寄生电感。其设计简单，使电路板布局和实施变得非常容易。

图2: 典型应用布局

MPM3515-AEC1采用仅3mmx5mm宽、1.6mm高的小尺寸封装，实现了非常高的功率密度。

它采用强制连续导通模式（CCM），以确保所有负载条件下均具有低输出纹波，从而降低EMI干扰。对于需要避免使用特定频带以实现更好EMI控制的设计应用，还可以采用450kHz至2.2MHz的外部时钟同步开关频率。

MPS先进的半导体工艺实现了超低的集成功率MOSFET导通电阻，其上下管导通电阻通常分别为90mΩ/50mΩ。 在12V输入、5V / 1A输出条件下，可以实现高达90.8％的出色效率（见图3）。

MPM3515-AEC1还提供各种保护功能，包括内部过流保护、短路保护、过温保护，以及电源正常（PG）输出指示，这些保护使设计变得轻松无忧。

图3：典型效率曲线

表1对比了 MPM3515-AEC1’与竞争产品解决方案的典型特性以及电路板空间要求。

MPM3515-AEC1具有卓越性能和高可靠性，适用于各种应用，如汽车摄像头、工业电源、医学成像设备、网络和电信设备，以及任何其他空间受限应用（ 见图4）。

图4：MPM3515-AEC1的应用范围
编辑：hfy