数字增强型电源模拟控制器的实现

传统的DC/DC电源转换一般都是在模拟域中完成的，单片机引入后，越来越多的DC/DC转换开始在数字域中完成。通过数字控制使DC/DC电源转换具有更高的灵活性，而模拟控制也具有效率高和成本低的优点。综合两者的优缺点，美国微芯科技公司（Microchip）日前推出业内第一款数字增强型电源模拟控制器MCP19111,该产品扩展了Microchip多元化的智能DC/DC电源转换解决方案。

　　新兴的合成电源转换解决方案

　　微芯模拟和接口产品部营销副总裁BryanJ.Liddiard 告诉记者，MCP19111数字增强型电源模拟系列产品是目前业界第一款合成的混合信号电源管理控制器，将基于模拟的PWM控制器与功能齐全的闪存单片机集于一体（图1）。其特点是“模拟部分快速”瞬态响应，无需高MIPS的MCU、无需高精度的高速A/D转换器，可节省成本，并降低IC功耗。“数字部分灵活”,片内小巧的低功耗MCU、可主动优化模拟回路。并能提供以下高级特性，即可配置模拟、通信接口以及完全可编程的MCU,支持定制IP.

　　MCP 19111 还集成有LDO 和MOSFET 驱动器、完全可编程的MCU内核。内置的模拟补偿可优化效率，提供过温/UVLO/OVLO等多种保护，最多15个通用I/O（带ADC），具有PMBu s / I2C通信接口，支持定制IP /代码。MCP19111数字增强型电源模拟系列产品可在4.5V~32V的宽电压范围内工作，与传统基于模拟技术的解决方案相比，灵活性显着提升。这样的集成提供了数字解决方案的灵活性，也具备基于模拟的控制器的速度、性能和分辨率。MCP19111器件支持高达32 V 的运行， 并提供针对同步降压应用而配置的集成MOSFET驱动器。当与Microchip扩展的高速MOSFET系列结合使用时，MCP19111能够驱动可定制的高效率电源转换（图2）。

　　BryanJ.Liddiard 表示：“ MCP19111 系列增强了当今高效率、基于模拟的电源设计的能力，有助于实现更高水平的灵活性、优化和集成，而所有这一切都集成在一个非常小的尺寸（QFN 5mm×5mm 28引脚）中。广泛的工作范围和集成的中压同步驱动器以基于模拟的快速控制来支持高效率、高功率密度转换。”

BryanJ.Liddiard 说，MCP19111在集成度方面的突破性还体现在，这个单芯片解决方案可降低设计复杂度，减少元件数并缩小占位面积，解决了将重要的配置功能引入模拟控制器这一大难题。

　　全新高速MOSFET

　　Bryan J. Liddiard强调，20年前微芯公司以单片机着称。近10年，微芯希望能在单片机和模拟市场有所突破。与MCP19111同时推出的还有四款全新高速MOSFET驱动器产品，型号为MCP 87018 、MCP 87030 、MCP87090和MCP87130,扩展了微芯高速MOSFET系列产品。这些额定电压均为25V的1.8mΩ、3mΩ、9mΩ和1 3 mΩ逻辑电平MOSFET专门针对开关电源（ SMPS ） 应用进行了优化。MCP19111数字增强型电源模拟控制器与扩展的MCP87XXX系列具有低品质因数的（FOM）MOSFET相结合，即可形成快速、高效率的电源转换解决方案，为广泛的消费电子和工业应用支持可配置的高度灵活、高效率DC/DC电源转换设计。

　　据介绍， 这四款全新高速MOSFET都具有很低的RDS （ on ）、低Qg,这是专业人员挑选MOSFET器件最关注的两个指标，并针对12V电源转换进行了优化。

　　DC/DC电源转换产品的目标应用市场主要针对计算（服务器、台式机和嵌入式控制器）、消费类（机顶盒、游戏机）和通信（网络、电信）市场。

　　包含Microchip高速MOSFET的MCP19111评估板现已开始供应。该评估板采用标准固件，用户可通过MPLABXIDE图形用户界面（GUI）插件进行配置。评估板、GUI和固件相互配合使用可让电源设计人员能够配置并评估其目标应用中MCP19111的性能。