MPS隔离式稳压 DC/DC 电源W0505B5R测试

本次测试的样板为MPS的demo板为M1E1W0505B Demo Board EV1W0505B-Y-01A。该demo board芯片为MPS,1W0505B5R。

在MPS官方网址,本人没有搜索到这款芯片的信息。但是本人找到如下信息:IE1W0505是MPS隔离式稳压 DC/DC 电源模块系列产品。它可以支持 3V 至 5.5V 输入电压 (VIN) 应用。它具有出色的负载和线路调节功能,支持高达 1W 的输出功率 (POUT)。

一、 空载测试

  1. 实验目的
    测试电源模块MPS,1W0505B5R空载时的实际耐受的输入范围与芯片待机损耗。
  2. 实验仪器与接线图
    (1) 电源KEYSIGHT,E36312A
    (2) 钳形表Fluke,319
    (3) 示波器SIGLENT,SDS6000 Pro
  3. 实验接线图

  1. 实验过程与记录
    (1) MPS,1W0505B5R输入侧接输2.4V电源时,输入电流为0.045mA,输出电压为零。

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(2) MPS,1W0505B5R输入侧接输3V电源时,输入电流为21.732mA,输出电压为4.92451V,上升时间为687.7us

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(3) MPS,1W0505B5R输入侧接输5.5V电源时,输入电流为7.619mA,输出电压为4.92451V,上升时间为689.77us

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二、 带载测试

  1. 实验目的
    测试电源模块MPS,1W0505B5R带载能力与带载极限性能。
  2. 实验仪器与接线图
    (1) 电源KEYSIGHT,E36312A
    (2) 钳形表Fluke,319
    (3) 示波器SIGLENT,SDS6000 Pro
    (4) 负载电阻:水泥电阻及功率电阻若干
  3. 实验接线图

  1. 实验过程与记录
    (1) MPS,1W0505B5R输入侧接输5V电源,输出侧接2串联水泥电阻10W5.1Ω,输入电流为0.345A,输入功率为1.726A,20s芯片壳温为86.2℃;


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(2) MPS,1W0505B5R输入侧接输5V电源,输出侧接3串联功率色环绕线电阻15Ω,输入电流为0.386A,输入功率为1.93A;

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(3) MPS,1W0505B5R输入侧接输5V电源,输出侧接4串联功率色环绕线电阻35Ω,输入电流为0.281A,输入功率为1.402A;


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三、 实验总结
本次测试,本人初步接触MPS隔离芯片解决方案。本次测试参考了MIE1W0505BGY这个电源芯片方案。但是由于没有1W0505B5R任何资料,最终只进行黑盒测试。
MIE1W0505BGY将功率 MOSFET、变压器和反馈电路集成在一个芯片中,实现了出色的性能并节省了尺寸。MIE1W0505BGY 采用电容隔离技术进行反馈阻断,无需传统光耦合器即可调节 VOUT。与传统的隔离式电源模块相比,该模块具有更小的尺寸和更高的运行可靠性。MIE1W0505BGY 具有连续短路保护 (SCP) 和过温保护 (OTP)。
黑盒测试总结如下文所述。
(1) 空载输入电压范围
测试过程中,当输入电压由2.4V逐步往上升压时,输入 3.2V左右1W0505B5R才有电压输出;当输入电压由5V逐步往下降压时,直至输入 2.8V左右1W0505B5R始终有输出电压。
个人分析,这款芯片1W0505B5R可能待机损耗小,输入电容存储的能量能够短暂地维持输出电压平衡。
本次测试,1W0505B5R空载时实际输入电压范围为3.2V-5.5V。
(2) 空载损耗
空载损耗值是由电源直接读取的。空载损耗最大为0.065W。
(3) 输出电压精度
本次实验,示波器读取的电压幅值为4.92451V。Fluke 319读取的电压值为5V。
(4) 输出电压上升时间
本次实验,输出电压上升时间为689.7us
(5) 带载调节能力
参考方案MIE1W0505BGY的带载能力为1W,电流最大为0.2A。
本次测试,由于实验室没有小功率的模拟负载,无法测量出“CV”条件下的带载电流变化和“CC”条件下的带载电压变化。只能由功率电阻及水泥电阻进行测试。理论上只要电阻足够多,测试实验样本足够多,也能测试出芯片带载极限的电压和电流变化。
本次实验,1W0505B5R是具备过载运行能力的,短时过载能力甚至达到200%,达到1.93W
(6) 温升
芯片1W0505B5R设计无需搭载散热器,本次测试,在过载条件下温升很快,温升很快达到68℃。参考芯片提供了过温保护,1W0505B5R的温度保护本次实验没有验证到。
(7) 绝缘阻抗和漏电流测试
由于芯片1W0505B5R只有一片,没有进行绝缘阻抗和漏电流测试。