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面對數(shù)據(jù)中心等應(yīng)用對更高功率密度、更快瞬態(tài)響應(yīng)和智能化管理的新需求，MPS公司推出了16V、20A帶PMBus的全集成DC/DC數(shù)字電源模塊MPM3695-25。

MPM3695-25可提供高達250A的峰值電流、200A的持續(xù)電流和低至0.5V 的輸出電壓。相比于分立負載點(POL)電源解決方案，MPM3695-25能提供更高的功率密度(高達60%)，為多個器件提供核心電源。值得一提的是，MPM3695-25的封裝尺寸僅為10x12x4mm，非常適合空間受限的FPGA、ASIC和服務(wù)器應(yīng)用。

MPM3695-25如何將小尺寸和大智慧集于一身?MPS電源模塊產(chǎn)品線經(jīng)理孫毅告訴21ic記者，MPS以其獨特的系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)勢和創(chuàng)新專有的BCD工藝技術(shù)，提供高集成的單晶元功率芯片。許多傳統(tǒng)的模擬半導(dǎo)體技術(shù)因無法有效整合大功率電源器件，導(dǎo)致產(chǎn)品體積過大或功耗過高，進而引發(fā)散熱問題。市場上多數(shù)解決方案采用多重芯片組合方式，而MPS的BCD工藝將BiCMOS信號晶體管及高效率DrMOS功率晶體管集成，實現(xiàn)了體積更小，效率更高，更精準的單晶元電源管理IC。

單晶元 DrMOS可將驅(qū)動、FET、PWM控制邏輯以及檢測和保護電路集成在一個硅片中無縫運行。分布式柵極驅(qū)動將柵極驅(qū)動死區(qū)時間最大限度地降低至<2ns，從而確保電流均勻分布。最大限度地減少了開關(guān)損耗和寄生感應(yīng)振鈴。

據(jù)了解，MPS成立 21 年以來，專注于高功率密度芯片的研究以及設(shè)計，不但成功地開發(fā)出在單個封裝中真正集成整個電源系統(tǒng)的單片電源模塊，同時還以突破性的專利技術(shù)不斷推出創(chuàng)新產(chǎn)品。

MPM3695-25背后還有哪些黑科技呢?MPS是一家無晶圓廠半導(dǎo)體公司，但與其他使用標準工藝技術(shù)的無晶圓半導(dǎo)體公司不同，MPS與晶圓代工伙伴配合在晶圓代工廠使用MPS專利工藝技術(shù)。據(jù)孫毅介紹，MPM3695-25采用的Mesh Connect (芯片倒裝工藝)使其可靠性更高、尺寸更小，散熱性能更好、電感更小、響應(yīng)快。

緊湊型功率模塊本身就需要更高的效率和更強的散熱能力。憑借獨特的封裝技術(shù)，MPM3695-25不僅縮小了封裝尺寸，還大大優(yōu)化了電流處理能力，直接且有效地將熱量散至PCB 板上。良好的散熱性能讓MPM3695-25 更加易于設(shè)計，有效地節(jié)省了大功率器件的功率損耗。通過堆疊多個器件，輸出電流可以高達250A，這遠遠超過了競爭對手的130A。MPM3695-25 還集成了單片降壓轉(zhuǎn)換器和電感，功率密度為 2.25kW/inch3;其輸出電壓為3.3V，輸入電壓為12V，峰值效率高達94%，遠高于競爭的91%。

多項恒定導(dǎo)通時間(MCOT)控制模式是MPS的另一專利技術(shù)。MPM3695-25通過采用MCOT，在瞬態(tài)響應(yīng)時，動態(tài)調(diào)節(jié)開關(guān)頻率，在實現(xiàn)快速瞬態(tài)響應(yīng)的同時，顯著降低了對輸出電容需求。MCOT控制模式還避免了傳統(tǒng)電流-電壓模式控制方案中復(fù)雜的補償網(wǎng)絡(luò)，從而簡化了轉(zhuǎn)換器的設(shè)計。

此外，MPM3695-25先進智能的功能特性使其能夠兼容PMBus，為用戶提供了全定制設(shè)計和可編程性方案，實現(xiàn)了時序、電流限值、跳頻模式、連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)和關(guān)鍵參數(shù)監(jiān)控的全程可編程功能。MPM3695-25不但簡化了PCB 布局和功率級設(shè)計，還減少了產(chǎn)品開模時間，讓大電流設(shè)計更簡潔。

2017 MPS營收4.71億美金，較2016年大漲21.2%，對比模擬芯片行業(yè)10.9%的平均漲幅，MPS的高增長從何而來呢?據(jù)孫毅介紹，不僅去年，從2014年至今，MPS的年復(fù)合增長率都高達18.6%。這得益于MPS把目標市場定義為長期可持續(xù)增長的汽車、工業(yè)、服務(wù)器和通信行業(yè)。以汽車應(yīng)用為例，MPS業(yè)界領(lǐng)先的車載USB充電方案mEZS91202就受到了很多廠商的追捧。這是一款具有過流和過熱保護以及線路降壓補償?shù)腢SB充電器模塊，具有7V至36V輸入電壓、350kHz工作頻率，2.5A負載電流。它的效率高達95%，較同類方案空間尺寸減小40%，為空間受限的可擴展電源解決方案器件提供了設(shè)計靈活性。

除了在汽車領(lǐng)域的持續(xù)增長，隨著AI時代的來臨，MPS也在高性能計算領(lǐng)域加大投入。FPGA和ASIC的快速普及給電源模塊設(shè)計帶來了一定的挑戰(zhàn)——應(yīng)用需要更寬的無線網(wǎng)絡(luò)帶寬來驅(qū)動，而數(shù)據(jù)中心則需要更高的功率密度、更快的負載瞬態(tài)響應(yīng)和更智能的功率管理功能。因此，理想的電源模塊解決方案需變得更加緊湊、人性化可定制、易于使用，同時功率傳輸能力絕不可輸于傳統(tǒng)設(shè)計。除了面向這一市場的最新的MPM3695-25模塊化產(chǎn)品，目前，MPS已與Xilinx和Intel積極展開合作，為處理器和IO提供通用和定制的高能效供電方案。高性能處理器的大規(guī)模部署為MPS的高功率密度解決方案帶來了更大的市場空間。

為了更好的服務(wù)中小客戶，MPS官網(wǎng)提供了在線購買功能。值得一提的是，針對可編程模塊，MPS還提供了在線調(diào)試和仿真工具，通過對輸出電壓等超過35個參數(shù)進行在線設(shè)置和調(diào)校，設(shè)計者可以及時評估其方案的性能指標，并對滿足方案需求的自定義模塊直接下單購買開始原型設(shè)計，大大縮短了開發(fā)周期。