一觉醒来不知道谁送了我一颗 MPS的 MPM54524(属实是掩耳盗铃了),这颗也是 FPGA 供电以及多路大电流应用的王者,那今天的小朋友就它了!
我就在想可以做点什么,直到在闲鱼看到了这个:(我也要做我也要做!)
一个降压的PD输出电源,这小体积,可以控制,不就是梦中情机吗?
老哥也给出了一个上位机,当然我也给出了一个简版的上位机
MPM54524还支持4路输出,玩法更多
一觉醒来不知道谁送了我一颗 MPS的 MPM54524(属实是掩耳盗铃了),这颗也是 FPGA 供电以及多路大电流应用的王者,那今天的小朋友就它了!
我就在想可以做点什么,直到在闲鱼看到了这个:(我也要做我也要做!)
因为MPM54524 是一款带I2C接口的全集成、5A、4 路输出电源模块。它内置启动与关断排序控制,同时具备可调软启动 (SS)、补偿功能和多个保护阈值,提供了一个完整的电源解决方案。
保护功能齐全,只要前面搞个二极管就可以给电池供电了:
这颗芯片还是很有特点的,稍微讲一下我看到有趣的功能:
Buck A 和 B 可并联支持 10A 输出 ,并支持交错相位以优化纹波(Interleaving)。
交错相位 是一种控制策略,它使得多个降压通道(Buck A/B/C/D)的开关时序错开固定角度(通常为****90 °或180 °) ,实现以下目标:
块引用使各通道的导通( On-Time )均匀分布在一个周期内,从而分散输入 / 输出电流脉冲,降低系统纹波。
假设系统总频率为 1MHz(周期 = 1µs):
四个 Buck 通道同时工作但 分布在不同相位 :
Buck A: 0°
Buck B: 90°
Buck C: 180°
Buck D: 270°
这意味着它们的开关事件间隔为:1μs ÷ 4 = 250ns→ 所有通道平均分布在每个周期,电流纹波合成后会部分抵消,而不是集中在同一时刻叠加。
在数据手册第 18–19 页中有如下关键描述:
“Figure 4 shows that Buck A/B/C/D are frequency-locked with fixed 90° phase shift.”
默认状态下,A-B-C-D 四通道交错工作 ,相位间隔为 90°;
如果启用并联模式(A+B),则 A 和 B 之间使用 180° 相移 (见 Figure 5),以便互补导通达到交错均流效果。
寄存器地址:14h, bit[5] = 1 → 启用 Buck A 和 Buck B 的**并联交错模式(**Interleaved Dual-Phase Mode ) ;
并联模式下,需**强制绑定反馈点(**VSA+ = VSB+ ) ;VSA+ 必须连接 VSB+ ,表示这两个输出电压完全一致,共用反馈。
Buck C 和 D 不支持并联工作,仅交错控制;交错模式适用于大负载或动态电流需求场景,不建议在极轻负载下启用并联。
所以我这次就没有设置这个选项,因为样板上面好像没有感测线的接口。
AVP (Active Voltage Positioning )功能 :输出电压随负载电流下调(VDROOP = IOUT × RDROOP),有助于电流自动均流。
核心思想 是:
随着负载电流增加,输出电压按比例下调,从而实现更佳的瞬态响应和并联均流性能。
换句话说:负载电流越大,输出电压 VOUT 自动下降;有点类似“动态压降”或“虚拟阻抗控制”。这个功能可以上负载来看
AVP 功能遵循以下两个公式:
① 压降电压:
VDROOP =IOUT ×RDROOP (1)
其中:
VDROOP :压降值;
IOUT :实际输出电流;
RDROOP:设定的等效电阻,典型值为 40mΩ。
② 实际输出电压为:
VOUT =VREF -VDROOP =VREF -IOUT ×RDROOP (2)
当负载突增时,VOUT 本来就预留压降空间,减少过冲;可以做瞬态抑制。也可以多个通道(如 A/B/C/D)并联时,AVP 会自动调节电压大小,根据负载电流自动趋向均衡;降低大负载下的功耗与散热压力;最后因为系统不再强依赖容性响应,减小 VOUT 振幅,可用更小电容。
MPM54524 支持对 Buck A/B 和 C/D 分别独立启用 AVP。
寄存器地址 71h:bit[7] = 1:开启 Buck A/B 的 AVP
寄存器地址 79h:bit[7] = 1:开启 Buck C/D 的 AVP
当多个 Buck 输出并联(如 Buck A 和 B、或者全部四路 A+B+C+D)时:
各通道根据自身电流大小会形成不同压降;
压降大 → 电压低 → 分担电流少;
压降小 → 电压高 → 分担电流多;
最终达到被动均流(通过电压调节驱动电流)。
所以 AVP 实现的是负载自适应电压调节 + 被动电流均流 ,而不是主动控制电流。
我们来发挥传统艺能,看看可视化的操作:
展示了 MPM54524 在启用 AVP(Active Voltage Positioning)时,不同参考电压 V_“REF” 下,输出电压 V_“OUT” 随负载电流 I_“OUT” 的线性下降关系。
每条曲线代表一个不同的设定参考电压(1.0V、1.2V、1.5V、3.3V);
横轴是输出电流(从 0A 到 5A);
纵轴是实际输出电压;
斜率是固定的,由内部设定的 R_“DROOP” =40"m" Ω 决定;
说明随着负载电流增加,输出电压按比例线性下调。
轻载时电压较高,重载时自动压降;改善并联电源之间的均流分配;帮助缓冲负载突变下的电压跳变;降低对大电容的依赖(减小COUT)。
上面说了四通道的事情
Channel A/B/C/D Current (彩色实线):代表每个通道均匀分担总电流 ,从 0A 到 20A,每个通道上限为 5A;
Shared VOUT (虚线) :是所有通道输出一致的电压,其值随总电流线性下降,反映了 AVP 机制的作用。
这里的数据可能有点错误,但是趋势没有问题,就是电流大,电压小因为功率一定。
let’s 继续
“Two ADDR pins are available to configure bit[0] to bit[3]…”
MPM54524 支持最多 8 种地址配置 ,通过两个引脚 ADDR1 和 ADDR2 设定 I²C 地址的低四位(bit[0]~bit[3]):
表中 “0XXX” 的高位部分可以通过写入寄存器 0x73h
设置 bit[4]~bit[6],实现地址扩展(详见手册注释 XXX refers to portion configurable by customer
)。
如果不使用IIC控制的话,默认的0xxx其实就是0x000,EVL也就是0x07,使用的时候记得算对。
还是算一下吧!
bit[6:4] = 0b000
(默认上电值)
ADDR[3:0]
= 0111
(由 High, High 决定)
完整地址为:0b00000111
= 0x07
**