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工业自动化系统的电源设计一直面临着许多挑战，特别是在高压条件下。然而，新一代高压同步稳压器的问世，为工程师们提供了一个解决方案。本文将介绍这些新型稳压器的特点和优势。
传统的同步稳压器在高压条件下存在一些问题。虽然有些器件的额定工作电压可以达到28V甚至40V，但它们对过压非常敏感。这是因为它们的工作电压和绝对最大额定电压之间几乎没有余量。而工业环境中常见的电压尖峰可能会迅速损坏这些器件。
为了解决这个问题，一种解决方案是使用保护钳来限制电压尖峰的水平，使其低于器件的绝对最大额定电压。然而，这种方法会增加成本、占用空间并延长设计进度，从而抵消了使用同步稳压器的好处。因此，工程师们陷入了两难的境地：是选择使用同步稳压器的高效率，还是选择使用异步稳压器来处理过压情况，但会导致更高的功耗和温度。
为了解决这个问题，半导体供应商投入了大量资金进行研发，并推出了一些可以处理高达60V甚至75V输入电压的设备。然而，这些器件的输出电流往往有限，不能满足工业自动化系统的需求。但是，现在有一种新一代的高压同步稳压器问世，可以解决这些挑战。
MAX17503（以及其姊妹产品MAX17501）是一种高压同步稳压器，可以在4.5V至60V的输入电压范围内工作，并提供高达2.5A的输出电流。这使得它非常适合工业自动化系统中的各种应用。
图1.MAX17501和MAX17503 DC-DC转换器的目标工业自动化系统中的应用。
该电子元器件具有高集成度，可以节省高达50%的电路板空间，并减少高达75%的元件数量。这是通过使用高频开关（200kHz至2.2MHz）来实现的，使得外部电感可以缩小以节省更多的空间。
此外，MAX17503还具有PFM（脉冲频率调制）功能。PFM的工作原理是在轻负载时禁用反向电感电流，并跳过脉冲。这种工作方式可以提高轻负载时的效率，因为静态电流（IQ）较低。
MAX17503的高集成度不仅减少了外部元件数量，降低了成本，而且还减轻了设计的挑战。工程师无需计算外部电容和补偿电阻的值和源出，因为这些工作已经完成。
图2.MAX17503应用电路，开关频率为500kHz
总的来说，新一代的高压同步稳压器为解决工业自动化系统的电源挑战提供了一个可靠的解决方案。它们能够在高压条件下工作，并提供足够的输出电流，同时具有高集成度和PFM功能。这使得工程师能够更专注于优化工业自动化系统的运行，而不是努力提供强大的电源。
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