工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的電源設(shè)計(jì)一直面臨著許多挑戰(zhàn)，特別是在高壓條件下。然而，新一代高壓同步穩(wěn)壓器的問(wèn)世，為工程師們提供了一個(gè)解決方案。本文將介紹這些新型穩(wěn)壓器的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。

傳統(tǒng)的同步穩(wěn)壓器在高壓條件下存在一些問(wèn)題。雖然有些器件的額定工作電壓可以達(dá)到28V甚至40V，但它們對(duì)過(guò)壓非常敏感。這是因?yàn)樗鼈兊墓ぷ麟妷汉徒^對(duì)最大額定電壓之間幾乎沒(méi)有余量。而工業(yè)環(huán)境中常見(jiàn)的電壓尖峰可能會(huì)迅速損壞這些器件。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，一種解決方案是使用保護(hù)鉗來(lái)限制電壓尖峰的水平，使其低于器件的絕對(duì)最大額定電壓。然而，這種方法會(huì)增加成本、占用空間并延長(zhǎng)設(shè)計(jì)進(jìn)度，從而抵消了使用同步穩(wěn)壓器的好處。因此，工程師們陷入了兩難的境地：是選擇使用同步穩(wěn)壓器的高效率，還是選擇使用異步穩(wěn)壓器來(lái)處理過(guò)壓情況，但會(huì)導(dǎo)致更高的功耗和溫度。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，半導(dǎo)體供應(yīng)商投入了大量資金進(jìn)行研發(fā)，并推出了一些可以處理高達(dá)60V甚至75V輸入電壓的設(shè)備。然而，這些器件的輸出電流往往有限，不能滿足工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的需求。但是，現(xiàn)在有一種新一代的高壓同步穩(wěn)壓器問(wèn)世，可以解決這些挑戰(zhàn)。

MAX17503（以及其姊妹產(chǎn)品MAX17501）是一種高壓同步穩(wěn)壓器，可以在4.5V至60V的輸入電壓范圍內(nèi)工作，并提供高達(dá)2.5A的輸出電流。這使得它非常適合工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中的各種應(yīng)用。

圖1.MAX17501和MAX17503 DC-DC轉(zhuǎn)換器的目標(biāo)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用。

該電子元器件具有高集成度，可以節(jié)省高達(dá)50%的電路板空間，并減少高達(dá)75%的元件數(shù)量。這是通過(guò)使用高頻開(kāi)關(guān)（200kHz至2.2MHz）來(lái)實(shí)現(xiàn)的，使得外部電感可以縮小以節(jié)省更多的空間。

此外，MAX17503還具有PFM（脈沖頻率調(diào)制）功能。PFM的工作原理是在輕負(fù)載時(shí)禁用反向電感電流，并跳過(guò)脈沖。這種工作方式可以提高輕負(fù)載時(shí)的效率，因?yàn)殪o態(tài)電流（IQ）較低。

MAX17503的高集成度不僅減少了外部元件數(shù)量，降低了成本，而且還減輕了設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)。工程師無(wú)需計(jì)算外部電容和補(bǔ)償電阻的值和源出，因?yàn)檫@些工作已經(jīng)完成。

圖2.MAX17503應(yīng)用電路，開(kāi)關(guān)頻率為500kHz

總的來(lái)說(shuō)，新一代的高壓同步穩(wěn)壓器為解決工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的電源挑戰(zhàn)提供了一個(gè)可靠的解決方案。它們能夠在高壓條件下工作，并提供足夠的輸出電流，同時(shí)具有高集成度和PFM功能。這使得工程師能夠更專(zhuān)注于優(yōu)化工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行，而不是努力提供強(qiáng)大的電源。

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