PS芯源系统推出的MP2421、MP2422、MP2423（统称MP242X）系列，是业界首款单片集成高低侧MOS管的24V输入大电流同步降压DC/DC芯片。该系列分为常规模拟版本与搭载PMBUS/I2C数字接口的B版本，各型号引脚相互兼容，可轻松实现功率等级迭代升级，同时支持智能化数字电源管理，广泛适配工业24V总线供电场景。芯片主要用于工业24V总线直接降压，为FPGA、CPU、DDR、LCR模拟前端、板载功率模块等设备提供负载点POL供电。
一、系列型号与核心参数
MP242X系列三款芯片输入电压范围均为3.6V~24V，输出电压可在0.6V~5.5V之间灵活调节，能够满足FPGA、DDR、设备核心低压供电轨的供电需求，各型号功率、版本及封装规格区分清晰。
其中MP2421支持20A输出电流，分为模拟版与PMBUS/I2C数字版，采用3×4mm的TLGA-28封装；MP2422输出电流可达25A，同样具备模拟与数字两个版本，搭载5×5mm的TLGA-36封装；MP2423最大输出电流30A，是系列大功率型号，双版本均采用6×6mm的TLGA-44封装。
该系列芯片采用峰值电流控制架构，内置环路补偿电路，无需搭配大量外围器件，硬件搭建简洁。开关频率可通过外部电阻灵活配置，调节区间为200kHz~1.2MHz，同时支持外部时钟同步，适配多场景频率适配需求。芯片标配差分远端电压采样功能，可消除PCB功率走线的IR压降问题，在大电流工作场景下精准保障负载端稳压精度，尤其适配LXI/ATE精密板卡设备。
二、核心技术亮点
1. 单片全集成功率管，极简BOM设计
芯片内部集成高低侧N沟道MOS管，具备极低的导通内阻Rds(on)，彻底省去外置MOS管与专用驱动电路。相较于传统控制器加外置MOS的分立方案，大幅精简BOM物料数量，有效缩小功率环路寄生电感，抑制开关尖峰干扰，降低整机EMI设计难度，提升电源系统稳定性。
2. 差分远端采样，保障精密稳压
设备大电流工作时，PCB功率铜皮会产生不可避免的IR压降，影响供电精度。MP242X系列搭载远端采样技术，可直接在负载端采集电压信号，完全规避PCB走线电阻带来的电压损耗，适配长走线、多层板、埋入式功率芯片等复杂供电场景。该技术原理与LCR四线开尔文测量一致，可彻底消除引线电阻造成的供电误差，满足精密设备供电需求。
3. 数字版本支持智能电源管理
MP242XB数字版本搭载PMBUS/I2C通信接口，支持全参数软件配置，可远程调节输出电压、限流阈值、开关频率、软启动模式等参数。同时具备电压、电流、温度实时遥测功能，可将设备运行数据实时上传至FPGA或MCU。芯片支持OV/UV/OCP/OT等各类故障主动上报，完美适配ATE、HIL、PLC工业系统的电源健康诊断需求，且支持多芯片并联多相堆叠，可进一步拓展系统输出电流，满足大功率供电需求。
4. 全方位保护，运行安全可靠
芯片集成全套电源保护机制，包含UVLO欠压锁定、OVP输出过压保护、逐周期限流、打嗝式短路保护SCP、TSD芯片热关断，同时配备PGOOD电源正常状态信号，全方位规避过压、欠压、过流、过热等故障风险，保障电源系统长期稳定运行。
5. 优异的效率与散热性能
针对24V转低压大电流的核心工况，芯片高低侧MOS管采用MPS自研BCD工艺低阻场效应管，大幅降低导通损耗，提升转换效率。搭配TLGA底部大面积裸露焊盘设计，可配合PCB厚铜层与高密度热过孔快速散热，同时可外接NTC热敏电阻，实时监测芯片工作温度，适配长时间满负荷工作场景。
三、典型应用场景
MP242X系列专为工业24V总线供电场景设计，适配多款高端硬件平台，应用场景广泛。在LXI/ATE测试板卡中，可通过24V工业总线输入，为FPGA、DDR、LCR模拟前端、高速总线芯片、ADC/DAC等精密器件提供大电流低压POL电源，依靠远端采样功能保障模拟参考轨的供电精度。
在HIL硬件在环机柜中，可实现多路大功率板卡稳定供电，数字版本可完成电源数据遥测、故障上报，对接PLC安全联锁系统。同时可适配工业自动化PLC控制板，为主控SOC、伺服控制芯片供电，也可广泛应用于通信设备、工业服务器、大功率嵌入式控制器等设备。该系列芯片不适用于输入电压超24V、输出电压高于5.5V的工作场景。
四、模拟版与数字版选型建议
常规模拟版MP2421/22/23成本优势显著，无需搭配I2C软件调试，适配输出电压固定、无需电源数据遥测的常规工业供电场景，性价比极高。
MP242XB数字版更推荐用于ATE、HIL精密测试平台，核心优势突出：可实时读取芯片温度、输出电压、输出电流等运行数据；支持故障主动告警，实现整机电源健康监测；支持软件动态调压，可灵活适配不同测试工况与供电需求，智能化适配高端精密设备。
五、PCB设计核心要点
功率环路设计需最小化布局，将输入电容紧贴芯片VIN与PGND引脚，压缩开关环路面积，减少寄生电感，抑制EMI干扰。远端采样走线需采用独立差分小信号走线，全程远离功率走线，禁止与功率铜皮共用线路，保障采样精度。
散热设计方面，TLGA裸焊盘需搭配大量热过孔连接PCB内层厚铜，同时在电源区域布设NTC热敏电阻，实时监测芯片工作温度。严格区分数字地与模拟地，采用单点接地方式规避干扰，PMBUS/I2C通信走线全程远离功率开关走线，避免信号串扰。此外，24V工业总线存在浪涌风险，输入侧需增设TVS防护器件与MLCC电容，提升系统抗干扰能力。
六、与传统电源方案对比
相较于分立buck控制器加外置MOS的传统方案，该分立方案仅优势为电流上限可调范围更广，但存在BOM器件繁多、功率环路寄生参数大、EMI调试难度高、需额外配置栅极驱动电路等短板，整体开发与生产成本更高。
相较于传统集成buck芯片，早期集成降压芯片最大输出电流普遍低于10A，无法满足大电流供电需求。而MP242X系列实现技术突破，单片集成方案可稳定实现20~30A大电流输出，适配24V工业输入工况，兼顾小型化、高效率、高稳定性，是工业大电流POL供电的优选方案。
七、系统供电链路应用示例
完整工业供电链路可实现标准化搭建：24V工业总线依次经过输入保险、TVS防护器件后，接入MP242X芯片，转换为设备所需的低压大电流电源，例如1.0V/20A电压为FPGA核心供电，3.3V电压为LCR模拟前端供电。
搭载PMBUS/I2C的MP242XB芯片可实时将电压、电流、温度数据上传至FPGA，FPGA结合NTC温度数据、三轴振动传感器、LCR阻抗数据，完成整机多维度健康状态监测。同时电源故障信号可接入PLC安全联锁系统，触发异常工况下的功率回路自动切断，保障整机设备安全运行。
注：本文内容仅供学习参考
