大家好我是记得诚。很多人都用过buck降压芯片对设计和PCB布局走线还是有一定要求的。设计不好会出现EMC干扰、电感电容啸叫、发热等问题。有些产品对尺寸和性能要求不高可能会选择模块减少折腾。不知道大家有没有玩过无人机这是一个复杂的系统对空间要求极其严苛。针对其电源系统用分立的buck芯片或者pmic芯片我觉得都不够完美图片。为什么这么说你可以继续往下看。一般无人机的续航都不长几十分钟左右大疆的一些无人机可以选配长续航电池来提升续航时间。如果一直堆电池这好像是个笨方法大容量的电池会带来更大的体积和重量自然会牺牲掉一些功能层面的东西。作为硬件研发可以考虑从设计上做优化。其实有3点减少PCB的占用面积将空间给大电池和创新功能提升电源的转换效率降低损耗充分“榨干”电池物尽其用。很多人没有做过无人机的系统这里面有几个信息先分享一下。1、无人机一般是用聚合物锂电池供电。而且是多节串联形式的串联抬升电压电压容量不变。无人机在瞬间起飞时电机需要很大的电流。相比较并联串联可以用更低的工作电流实现同等的功率。这样PCB上的走线可以更细内部线材可以更细。减少整机发热量和重量相当于提升了效率。2、在功能上无人机还是挺复杂的有飞控、图传、云台、GPS、数传等功能模块。每个模块的电源设计是个技术活不管是用LDO还是用DC-DC都涉及到损耗。这时候器件的选型电源架构的设计都非常关键。设计不好一级损耗传递到下一级损耗叠加。一块标称10000mAh的电池真正有效利用的可能只有6000-8000mAh。电池越大浪费越多续航却不见涨。一、无人机电源设计有五个公认的痛点1、空间受限。无人机机体空间极其有限分立方案就要一颗IC、一颗电感、一颗二极管、若干电容占板面积轻松超600mm²。四路分立方案面积直逼700mm²。2、转换效率。无人机续航直接取决于DC-DC转换和功率传输效率。分立BUCK通常只有85%效率。3、设计繁琐。分立电源需要自己选IC、选电感、选电容、画PCB、布线、调参数。一个刚入行的工程师单这一块就要耗费数周。4、散热与EMC。无人机机身封闭散热极差。开关电源高频噪声还会干扰GPS和射频通信。5、FPGA供电严苛。高端航拍无人机的图像处理FPGA需要多电压轨、精确稳压、严格上电时序。一颗FPGA需要4~6路供电每一路都是技术深坑。二、MPS给出了自己的解题思路MPS真好把以上问题打包成一个模块MPM54304。图注MPM54304模块内部集成功率级 功率电感的一体化封装器件不需要外部再配电感。你是不是以为这就是一个普通的芯片因为尺寸也就7mmx7mmx2mm。合封的魅力我把这个模块称为进化的PMIC。MPM54304的关键参数有四路降压输出持续电流分别是3A、3A、2A、2A的。1和2路可以并联也就是6A。3路和4路可以并联也就是4A。封装很小LGA的。输出可以通过I2C和FB电阻调节软硬调整都支持等等。三、这个模块至少解决四大场景场景一飞控供电PCB摆件面积至少能减少80%飞控MCU通常需要4路供电内核、IO、模拟、射频。分立方案是四颗BUCK加四颗电感再加电容、分压电阻。MPS用一颗MPM54304全部搞定。摆件时只需要5颗电容多么简洁优雅想想过去都是过的什么苦日子。省下来的空间就可以塞进更大电池或者留给飞控、云台等核心部件。如果还不够MPM54524四路5A版本通道并联可达单路10A支持I2C实时监测输入电压、输出电流、芯片结温全保护集成。搭配MPS Virtual Bench Pro GUI可在线配置参数、监控实时数据甚至定制预配置部件研发效率直接拉满。图注MPM54524模块场景二高压直连榨干最后一滴电有时需要直连高压锂电——云台电机驱动、前级图像处理板。MPM3519支持3.3V-36V宽压输入8串锂电直供输出0.6V-12V、持续10A、峰值12A最多8相并联扩流。关键数据输入12V/24V输出1.8V-12V全负载区间整机效率85%-95%。每一分效率都等于实实在在的飞行时间。ECLGA 7×7×4.4mm封装支持展频和外部时钟同步从源头降低EMI干扰。场景三FPGA供电军规级要求航拍/测绘无人机的核心是图像处理FPGA对供电的要求是军规级的——电压波动稍大图像出现噪点瞬态响应跟不上直接宕机。MPS方案采用两级供电架构前级高压转12V/5V后级多路精准降压给FPGA。MPM3696-402.8V-16V宽输入0.3V-8V可调输出40A连续电流最多6片堆叠。采用MPS独家MCOT控制12V输入、0.85V40A满载输出电压纹波稳定在±3%以内大幅减少后端滤波电容数量。PMBus 1.3数字总线可编程内置MTP存储配置全数字化管控。配合MPM3650C6A、MPM3632S3A等小电流模块形成完整的FPGA供电树。面向下一代更高功率无人机平台MPS还推出了45V/12A12A或24A双通道模块、42-60V/200W隔离模块等新品。场景四云台供电指甲盖大小云台电机驱动最关键的指标就是体积小。MPM36XX系列集成电感的DC-DC模块在保持高效给MCU供电的同时ECLGA封装最小仅2×2.2×1.2mm——指甲盖大小塞进任何无人机的角落都不成问题。四、不止是芯片更是完整的测试验证体系MPS的实力我就不多说了。MPS拥有全球布局的研发中心和制造合作伙伴在底特律、杭州、埃滕海姆设有测试实验室覆盖效率测试自动化测试脚本标准化对比条件确保数据真实可复现热测试自定义热风洞腔体测量不同风速和环境温度下的封装温度EMC/EMI测试CISPR25 SAC3半电波暗室、屏蔽室覆盖汽车、工业、消费标准质量可靠性HTOL、温循、ESD、振动冲击、HAST等全套验证这意味着你拿到的每一颗模块都是在严苛条件下验证过的不是实验室勉强跑通而是产线批量可靠。五、直播亮点抢先看如果你想了解更多这种“模块”的信息马上MPS会有个直播。直播由MPS电源模块产品市场资深工程师Cris Yang主讲正值无人机市场高速发展之际详细讲解DC/DC电源模块如何为无人机供电带来革新更小尺寸实现高布局——模块化方案如何释放81%以上的PCB空间更高效降低功耗——从85%到95%的效率提升换算成实际续航增量优化干扰和热管理——让无人机飞得更稳、更久、更可靠FPGA/SoC供电全方案——从36V高压直降到0.3V核电压一站式覆盖直播全程设“研发问诊”MPS原厂工程师将在直播后台在线解答你的具体选型困惑。同时MPS Virtual Bench Pro GUI的现场演示将让你直观感受从配置到验证的全流程效率提升。点击“阅读原文”可以预约报名一起学起来