【产品】瑞萨高转换效率小尺寸模拟电源模块和数字电源模块，需要的外部器件极少
瑞萨是成熟的电源模块供应厂家，最近推出了一些很有特色的电源产品。本文为读者介绍其新推出的两款降压电源模块ISL8215M和ISL8274M，分别为模拟电源模块和数字电源模块，可以满足不同客户对开发的需求。目前两款产品都在大规模生产，有丰富的供货资源。
这两款推出的电源模块产品在功能和性能上都有较多的相似之处，ISL8215M和ISL8274M都是降压模块，都可以实现上电时序的管理功能，两者输入电压范围都较宽，输出电压都可调。ISL8215M电压范围为7~42V，ISL8274M输入电压为4.5V到14V。伴随现在技术的提升，电源模块的转换效率和开关频率都得到了极大提升，ISL8215M的峰值效率可达96.5%，最大开关频率为2MHz，ISL8274M峰值为95.5%，最大开关频率为1.067MHz，都在传统产品上得到极大提高。同时两者都具备-40℃到85℃的工作温度范围，可适应很多恶劣工况。
图1 产品外观（左为ISL8215M，右为ISL8274M）
但二者的区别也是显而易见的，两款产品的设计原理和应用理念有着巨大差别，ISL8215M电源模块是一款较为经典电源模块的升级版本，采用单通道，同步降压，非隔离供电，能够输出15A电流。采用谷值电流模式PWM控制，能够进行快速瞬态响应，并且提供出色的闭环稳定性。其输出电压可调，电压范围可从0.6V调节至12V。40nS的上电时间和可调开关频率允许其在低占空比，负载端单通道降压转换，并且它的开关频率可以通过外部时钟信号进行同步。对于电池相关的应用，ISL8215M可采用脉冲跳跃模式(PSM)和二极管仿真(DEM)模式来改进轻载效率。还可通过软启动来减少供电输入造成冲击电流。模块具备电压跟踪能力，提供了一个专用脚来输出供电良好信号来实现简易的上电时序。同市面上常见的电源模块一样，其也自带欠压保护，过温过流过压保护和输出预偏置启动保护。其典型应用电路如下。
图2 ISL8215M典型应用电路
而ISL8274M的应用理念则较为先进，是一款完全采用电源管理总线的降压数字电源模块，具有两个通道，每个通道能够输出30A电流，专为高功率应用设计，输出电流最大可达30A。这款电源模块的输出电压可调，最低为0.6V，最高5V。瑞萨设计了独特的ChargeModeTM控制架构，可以保证在一个时钟周期内相应输出负载阶跃。此外通过外置电阻按照要求就可以轻松配置电源模块，如果想做更复杂的配置操作，可以使用标准PMBus接口来实现上电顺序和故障的管理，实时遥测，和终端负载监控。此外，还可以采用非易失性存储器来存储想要的配置。这种可定制的电压电流和温度保护方法确保了ISL8274M在应对异常运行环境时有着非常好的安全性，同时在软件上瑞萨还提供PowerNavigatorTM软件帮助数字电源开发。其典型应用电路如下。
图3 ISL8274M典型应用电路
在应用设计时，ISL8215M和ISL8274M由于转换效率极高且采用低热阻设计可以在开发的时候不使用散热器。同时，二者内部继承了控制器，功率电感，MOSFET，需要的外部器件极少，非常适合对空间有要求的应用。ISL8215M尺寸为19mm × 13mm × 5.3mm，而ISL8274M为18mm × 23mm × 7.5mm，其尺寸图如下图所示，瑞萨为客户提供了仿真资源，客户可根据自身需要进行选择应用。
图4 产品尺寸（左为ISL8215M，右为ISL8274M）
降压电源模块产品特点
宽输入电压
输出电压可调
高转换效率
输出电流大
体积小
宽工作温度范围
采用数字供电技术（限ISL8274M），符合标准PMBus接口
降压电源模块应用市场
电信，工业设备，通用供电应用；
服务器，存储，数据通信（ISL8274M）；
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