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MK9019 同步降压转换器——高效、宽压输入的工业级电源解决方案

一、引言

MK9019 是一款由茂睿芯推出的同步降压转换器,具有4.5V至100V的宽输入电压范围,最大输出电流为1A(峰值3A)。其采用恒定导通时间(COT)控制架构,具备快速瞬态响应和超低静态电流(<200μA),适用于 GPS 追踪器、汽车电子、工业系统等高电压输入场景。

本文将通过实测数据,验证MK9019芯片在DEMO板上的性能表现,为工程师应用提供参考。  

二、样机介绍

1.公布参数
  • 宽输入电压:4.5V–100V,适合高压工业应用。
  • 高效率:集成低 RDS(ON) MOSFET(高边 500mΩ/低边 250mΩ)。
  • 智能省电模式:轻载时自动进入待机模式,静态电流仅 155μA。
  • 保护功能:过流(OC)、过热(OT)保护,支持打嗝模式恢复。
  • 简化设计:无需环路补偿,外围元件少。

2.原理图

图片清晰度受限,资料请联系沛沛获取。 

样机实测1.效率测试

测试方法

输入电压 36V/48V,输出 5V,负载电流0.1-1A。

测试结果

  • 峰值效率达 87.34%(36V 输入,负载 0.5A);
  • 轻载效率(0.1A)保持 83% 以上; 
  • 重载效率(1.0A)时效率略降,但仍在 83% 以上。 

实测数据

仪器助手采集数据

| 测试结论

该电源模块在宽输入电压及负载范围内均表现出较高的转换效率,能够满足不同应用场景的需求,具备良好的实用性和可靠性。

2.待机功耗测试

测试方法

输入 36V/48V,输出 5V,无负载。

测试结果

  • 输入电压36V时待机电流在317uA~321uA;
  • 输入电压48V时待机电流在400uA~406uA。

实测数据

仪器助手采集数据

测试结论

该电源模块在无负载待机状态下展现出卓越的节能性能,其极低的静态电流充分体现了优化的电路设计和高效的电源管理能力,特别适用于对功耗敏感的应用场景。

3.短路保护

测试方法

输出端强制短路,持续 3s。

测试结果

立即触发过流保护,进入打嗝模式,短路解除后自动恢复后输出电压无异常,无器件损坏。

实测数据

仪器助手采集数据

测试结论

该电源模块采用智能打嗝式保护设计,在短路时能瞬间触发保护并维持300mA左右的安全电流,故障解除后自动恢复,展现了快速响应与可靠自恢复的双重优势。

4.负载能力

测试方法

从0.1A带载电流持续增加至芯片保护截止,记录最大保护电流值。

测试结果

  • 带载1.8A时电压掉值3.45V;
  • 带载1.9A瞬间电压掉至0V,进入打嗝输出模式。

实测数据

仪器助手采集数据

测试结论

该电源模块展现出精准的负载保护特性,在1.8A负载时仍能维持工作一段时间(输出电压持续下降),当负载升至1.9A时立即触发过流保护进入打嗝模式,这种阶梯式的保护机制既确保了模块的安全运行,又为系统提供了缓冲保护空间,充分体现了智能化的过载保护设计理念。

5.热性能

测试方法

输入 48V,输出 5V/1A,持续运行 0.5 小时。  

测试结果

  • 芯片表面温度 40.0°C(环境温度 22°C),温升合理;
  • 电感表面温度 46.3°C(环境温度 22°C),温升合理。

实测数据

仪器助手采集数据

测试结论

该电源模块在满载运行时展现出优异的温控表现,关键元器件温升均控制在合理范围内(芯片温升18°C,电感温升24.3°C),充分验证了其出色的热设计可靠性,能够确保设备长期稳定工作。

实测结论 
  • MK9019 在高压输入、高效率、快速响应方面表现突出,尤其适合需要宽电压范围的应用。其集成保护和简化设计显著降低了开发难度,实测效率与稳定性符合甚至优于规格书标称值。唯一需要注意的是高压输入时的散热设计,建议通过大面积铺铜或附加散热器优化温升。
  • 推荐场景:车载设备、工业电源模块、电池供电系统。

测试仪器

本次测试过程中所使用的测试仪器如下:

艾德克斯直流电源

普源DS1104Z示波器是一款高性能的数字存储示波器,具备100 MHz带宽、1 GSa/s采样率和四个输入通道,适合进行精确的电子信号分析。它拥有高分辨率的显示屏、多种触发模式以及丰富的数学运算和测量功能。

艾德克斯负载机

IT8904A是一款高性能直流可编程电子负载,支持4kW功率和八种工作模式,具备高精度测量、动态测试、OCP/OPP保护测试及电池放电功能,适用于电源、充电桩等测试场景,并可通过并机扩展功率,提供RS232、USB、LAN等多种通信接口。

仪器助手功率采集器/温度采集器

这是一款仪器助手推出的功率采集器/温度采集器,用于采集直流和交流电压、电流、功率、PF值、频率、温度,还有无线通讯功能,可以和电脑进行连接,电脑端软件能帮助工程师实现各种测试数据分析,温度曲线、转换效率、充放电曲线,电流曲线,功率曲线,电压曲线等功能,是电子工程师的理想测试工具。

技术资料
  • 联系沛沛:领取MK9019 Datasheet、咨询仪器助手、星球测评官方合作。
  • 本文测试过程中的实测数据,全部使用InstruHelper仪器助手测试工具采集、汇总并分析,如有需要的工程师请联系星球测评客服专员--沛沛(微信号:XQCP_01)。

  • 联系代理商:领取芯片、DEMO、技术支持

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