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MCP19118 數控模擬電源解決方案
文章來(lái)源: 更新時(shí)間:2015/1/17 9:52:00
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Microchip公司的MCP19118/19是高度集成的混合信號模擬PWM電流模式控制器,集成了用于DC/DC降壓應用的微控制器核,同步降壓器輸入電壓4.5V~40V,輸出電壓0.5V~3.6V,開(kāi)關(guān)頻率100kHz~1.6MHz。PIC MCU核提供完整的定制化工作參數、啟動(dòng)和關(guān)斷性能、保護級別和故障處理程序。主要用在標準電源轉換、LED驅動(dòng)器、電池充電等。
MCP19118/19是一款高度集成的混合信號,模擬脈沖寬度調制(PWM)電流模式控制器,它集成了微控制器核,可用于同步DC/ DC降壓。由于MCP19118/19采用了傳統的模擬控制電路,以調節DC/DC轉換器的輸出,它集成了PIC微控制器中檔核,用于裝置的工作參數全定制、啟動(dòng)和關(guān)機模式,保護級別和故障處理程序。
MCP19118/19可以有效地從單一4.5V~40V電源供電。它具有集成同步驅動(dòng),引導裝置,內部線(xiàn)性穩壓器和4kW的非易失性存儲器,全部集成在一個(gè)節省空間的,24引腳4mm×4mm的QFN封裝(MCP19118)或28腳5mm×5mm QFN封裝(MCP19119 )。
初始設備配置后(采用Microchip的MPLAB X集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)軟件),PMBus總線(xiàn)或I2C可用于主機與MCP19118/19的通信,或者修改操作。
其兩個(gè)內部線(xiàn)性穩壓器產(chǎn)生兩個(gè)5V電軌。其中一個(gè)5V電源用于提供內部模擬電路的電源(片上)。第二個(gè)5V軌提供PIC器件的電源(在VDD引腳)。建議在VDD和GND之間放置一個(gè)1μF電容。其VDD端子,也可以直接連接到VDR管腳,或通過(guò)一個(gè)低通RC濾波器連接。其VDR引腳給內部同步驅動(dòng)提供電源。
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圖1 MCP19118/19框圖

MCP19118/19同步降壓器主要特性
•輸入電壓:4.5V~40V
•輸出電壓:0.5V~3.6V
- 超過(guò)3.6V需要外部分壓器
•開(kāi)關(guān)頻率:100kHz~1.6MHz的
•靜態(tài)電流:5mA典型
•高驅動(dòng)
- +5V柵極驅動(dòng)器
- 1A/2A源電流
- 1A/2A灌電流
•低驅動(dòng)
- +5V柵極驅動(dòng)器
- 2A源電流
- 4A灌電流
•峰值電流模式控制
•差分遠端輸出檢測
•符合QEC-100
•多輸出系統
- 主機或從機
- 頻率同步
•可配置參數
- 過(guò)流限制
- 輸入欠壓鎖定
- 輸出過(guò)壓
- 輸出欠壓
- 內部模擬補償
- 軟啟動(dòng)配置文件
- 同步驅動(dòng)器死區時(shí)間
- 開(kāi)關(guān)頻率
•熱關(guān)斷
MCP19118/19 MCU主要特性
•精密的8 MHz內部振蕩器模塊
- 工廠(chǎng)校準
•中斷功能
- 固件
- 中斷電平變化銷(xiāo)
•只有35條指令
• 4096字片上程序存儲器
•高耐用性閃存
- 100000寫(xiě)入閃存耐久性
- 閃存保存:>40年
•看門(mén)狗定時(shí)器(WDT),與獨立振蕩器,可靠運行
•可編程代碼保護
•在線(xiàn)調試(ICD),通過(guò)兩個(gè)引腳(MCP19119)
•通過(guò)兩個(gè)引腳在線(xiàn)串行編程(ICSP)
• 11個(gè)I/O引腳和一個(gè)專(zhuān)用輸入管腳(MCP19118)
- 三開(kāi)漏引腳
• 14個(gè)I/O引腳和一個(gè)專(zhuān)用輸入管腳 (MCP19119)
- 三個(gè)開(kāi)漏引腳
•模擬數字轉換器(ADC)
- 10位分辨率
- 12內部通道
- 8條對外通道
•定時(shí)器0:8位定時(shí)器/計數器,8位預分頻器
•增強的定時(shí)器
- 16位定時(shí)器/計數器具有獨立預分頻器
- 兩個(gè)可選的時(shí)鐘源
•定時(shí)器2:8位定時(shí)器/計數器具有獨立預分頻器
- 8位周期寄存器
• I2CTM通信
- 7位地址掩碼
- 兩個(gè)專(zhuān)用的地址寄存器
- SMBus/PMBus兼容性
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圖2 MCP19118/19微控制器核框圖
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圖3 MCP19118/19典型應用電路圖

MCP19111評估板
MCP19111是一個(gè)數字增強型PWM控制器。它結合了純模擬PWM控制器與監控微控制器,使其成為一個(gè)快速,具有成本效益的,可配置的電源轉換解決方案。MCP19111適用于標準電源轉換、LED驅動(dòng)器,以及電池充電。該MCP19111評估板演示了具有同步降壓拓撲結構的MCP19111器件是如何在很寬的輸入電壓和負載范圍內工作的。
幾乎所有操作和控制系統的參數是可編程的(通過(guò)利用集成的PIC微控制器核)。MPLAB X IDE可以與插件圖形用戶(hù)界面(GUI)一起使用,可以輕松地配置MCP19111。 或者,用戶(hù)可以使用自己的固件來(lái)編程MCP19111,以適合他們的應用程序。該評估板包括ICSP(在線(xiàn)串行編程)的接頭、I2C通信、上拉和下拉電阻片,及測試點(diǎn)焊盤(pán)(每個(gè)GPIO引腳)和兩個(gè)系統開(kāi)發(fā)按鈕。
該MCP19111評估板也意在表明一種優(yōu)化印刷電路板(PCB)的布局,它可以同時(shí)提高效率和功率密度,并減少寄生效應。
為了達到較佳的MCP19111操作,以及動(dòng)力傳動(dòng)效率和噪音最小化,正確的PCB布局是至關(guān)重要的。MPLAB X IDE的MCP19111 GUI插件、固件可從Microchip網(wǎng)站下載或申請。
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圖4 MCP19111 評估板電路圖(1)
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圖5 MCP19111 評估板電路圖(2)

MCP19111評估板主要特性
該MCP19111評估板給用戶(hù)提供了一個(gè)優(yōu)化的,可降低寄生效應,提高功率密度的PCB布局。這個(gè)電路板設計的一些功能包括:
•寬且短的走線(xiàn),以連接電源組件
•其陶瓷Vin電容器盡可能靠近高側MOSFET的漏極,并盡可能靠近低側MOSFET的源
•分割底盤(pán),解耦數字和電源底盤(pán)信號
•電流檢測元件的精心布局,以減少PCB的感應噪聲
•輸入電壓范圍:5V~12V
• Vout的可調范圍:0.5V~3.6V
•最大輸出電流:30A,與適當的空氣流通
•編程和I2C通信接頭
•工廠(chǎng)編程,從12V電源產(chǎn)生1.8V

•提供工廠(chǎng)編程的源代碼
 
 
 
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