MCU
瑞薩RXv3 CPU核心新品提升嵌入式處理性能
瑞薩電子近日發表其第三代32位RX CPU核心RXv3的進展。RXv3 CPU核心將用於瑞薩的新型RX微控制器(Microcontroller, MCU)系列,並將於2018年底開始推出。新型MCU致力於滿足即時性能與強化穩定性,運用在下一代智慧型工廠、智慧型家庭和智慧型基礎設施的馬達控制和工業應用上。
創新的RXv3核心,將經過驗證的Renesas RX CPU核心架構,再推升到最高可達5.8 CoreMark/MHz(EEMBC基準測試),提供獨步業界的性能、功率效率和反應能力。RXv3核心向下相容到RXv2和RXv1 CPU核心,也就是瑞薩目前的32位元RX MCU系列。使用相同CPU核心指令集的原始代碼相容性,確保為上一代RXv2和RXv1核心編寫的應用程式,可以移植到RXv3型MCU上。使用RXv3型MCU的設計人員,還可以利用強固的Renesas RX開發生態系統,來開發其嵌入式系統。
瑞薩電子物聯網平台業務部產品行銷副總裁Daryl Khoo表示,尖端的RXv3核心科技,是以工業物聯網時代,各式各樣的嵌入式應用產品為目標,其中不斷增長的系統複雜性,為性能和功率效率提出了更高的要求,EEMBC CoreMark/MHz處理器基準測試,也展示了RXv3核心優於所有競爭對手的CPU核心。
實現高效/節能 馬達邁向驅控一體設計新時代
馬達是將電能轉為動能的重要零部件,不論在消費性、工業甚至當前熱門的電動車中,都可看到馬達的蹤影;而在未來全面電氣化的社會中,馬達應用更將無所不在。對馬達應用的開發者與系統整合商而言,如何降低開發成本、加快開發速度,以滿足更多變的市場需求,是最大的挑戰。
節能/小型化趨勢推動驅控一體設計漸明朗
馬達設計永遠朝更低功耗、更高效率和更小體積邁進,特別是在節能減碳意識興起之後,對於馬達的功耗和效率也有更嚴格的要求。意法半導體(ST)技術行銷專案經理林進裕(圖1)表示,在消費者節能意識抬頭和各國政府法規的帶動下,電子消費性產品紛紛從原本的直流(DC)馬達轉變成直流無刷(BLDC)馬達。除了節能之外,電子產品也持續朝小型化發展,家電產品如吸塵器、空氣清淨機等體積愈來愈小。因此,隨著半導體技術進步,晶片整合能力增強,馬達系統設計開始朝驅控一體發展,馬達控制IC供應商新一代解決方案也相繼出爐。
圖1 意法半導體技術行銷專案經理林進裕表示,在節能意識和小型化趨勢帶動下,馬達系統設計開始朝驅控一體發展。
例如意法半導體備有STSPIN32F0A可程式設計馬達控制器,該產品採用7mm× 7mm的系統級封裝(SiP),整合STM32F0微控制器(MCU)、3.3V DC-DC切換式轉換器、閘極驅動器和12V LDO低壓差穩壓器,讓設計人員可以依照不同的情況靈活地開發馬達控制系統。
同時,該產品具備6.7V到45V的寬工作電壓,且內建32KB快閃記憶體的48MHz微控制器,能夠運作馬達控制演算法,例如6步無感測器向量控制或位置監測控制演算法,以及使用者應用軟體;滿足電動工具、空氣淨化器和小冰箱、伺服器散熱風扇,以及3D印表機等應用。
林進裕指出,馬達系統的驅動跟控制朝單一晶片整合發展的最大好處在於,可減少終端產品的開發時程。過往終端製造商可能須分別購買MCU、LDO、DC轉換器等元件,加以組裝,且在組裝過程中還須克服走線設計、噪音(Noise)干擾等挑戰。以該公司的STSPIN32F0A控制器為例,當中除了MCU外,還整合了LDO、DC切換轉換器等數個元件。如此一來可大幅減少印刷電路板(PCB)的設計空間(減少30%以上),不僅可實現小型化的設計,還能降低開發成本。總而言之,在節能與電子產品小型化的趨勢帶動之下,以及為了縮減產品研發時間、複雜度及降低成本,馬達系統朝驅控一體發展的趨勢愈加明顯。
安全防護不容忽視 MCU再添各防護功能
松翰科技系統設計一處副處長陳奕儒(圖2)也認為,因應高效率、低成本的市場需求,MCU的設計也須朝高整合化邁進;也就是MCU不能只有單一特性,還須具備寬工作電壓、高抗干擾等功能,否則很容易被取代。像是現在有些MCU供應商,為了使MCU能支援更高的工作電壓,便將MCU與Pre-driver IC透過SiP封裝整合在一起,從原本的5V提升至能支援30V、40V的工作電壓,滿足更多應用。
圖2 松翰科技系統設計一處副處長陳奕儒指出,安全也是馬達設計的其中一個重點,因此MCU也須添加安全防護功能。
陳奕儒指出,MCU設計朝高整合化邁進,除了上述所提的因素外,另一個重點便是提升安全性。現今電子產品對安全性的要求越來越高,法規也越來越嚴格,為避免一瞬間的大電流或大電壓導致馬達短路,因此需要有更高的保護措施,像是過流、過壓防護等。
陳奕儒進一步說明,以往馬達的過流、過壓防護多靠韌體(Firmware)實現,也就是當類比數位轉換器(ADC)偵測到一瞬間的大電流或大電壓時,再通知馬達控制器,讓馬達停止運作,避免短路。此一處理過程由韌體進行控制,然而,採用韌體處理的缺點在於運算需要花上一些時間,即便只有幾毫秒(Millisecond),但對於馬達而言,瞬間過大的電流或電壓都有可能使其短路。為此,目前MCU供應商便將過流、過壓保護改為硬體設計,也就是不仰賴韌體處理,直接研發過流/過壓保護IC,並與MCU整合成單一晶片(SiP或SoC),如此一來便可提高2~3倍以上的處理速度,也因此,MCU的功能便愈來愈多。
陳奕儒透露,因應市場趨勢,該公司目前及日後的產品設計,也會朝著高整合度發展。像是之前推出的SN32F240系列,其內建各種類比與混合訊號元件、多種高速通訊能力元件,具備低功耗、寬工作電壓、高抗干擾等特性,可協助客戶簡化USB外部電路,降低產品成本,適用於PC周邊、數位家電產品、醫療電子產品、電動工具、工業控制系統、可持式裝置等。
至於在開發工具方面,該系列提供內建線上燒錄功能的開發套件,具備ISP(In-System Programming)功能可直接對系統作線上更新,增加生產的靈活度與便利性,能有效縮短開發時間及節省成本,提升產品品質與競爭力。
除此之外,陳奕儒指出,目前BLDC馬達驅動方式多為六步方波(Six Step Square Wave),然而,為提升馬達控制效率,達到節能效果,未來馬達控制將會慢慢轉成弦波(Sine Wave)無霍(也就是無霍爾感測器)的方式。原因在於弦波的控制效果較六步方波佳,而沒有霍爾感測器的話,在走線設計上也會比較簡單,成本也比較低;因此,未來家電產品的BLDC馬達,將會加速朝向弦波無霍技術發展。
實現驅控一體設計 FPGA朝高整合發展
除了MCU之外,FPGA在馬達驅動/控制應用中,也扮演重要的角色。賽靈思工業物聯網策略暨業務經理Chetan Khona(圖3)觀察,馬達的功能、效能及成本與市場需求息息相關,像是在工業方面,對於無刷馬達的高速與精準控制的需求甚高,且在支援功能安全方面的要求也持續攀升;汽車領域則需要高功率與高效率的無刷馬達控制,其中包含單階與多階變流器(Inverter);至於消費型馬達控制應用則較以成本考量,因此所需的效能和功能較低。
圖3 賽靈思工業物聯網策略暨業務經理Chetan Khona認為,提升演算法從原生格式,轉譯成嵌入式系統能使用的格式,是馬達設計的其中一個關鍵。
然而,不論是何種應用市場,共同的發展皆是改善控制效能,使產品具備更好的效率及更長的運轉壽命,並減少維護作業。Khona指出,在馬達控制設計中,其中一項最普遍、但卻最沒有效率的工作,就是將演算法從原生格式,轉譯成嵌入式系統能使用的格式。因此,該公司透過將原生格式的設計移植到旗下FPGA、SoC,以及ACAP等類型的元件,來消除這方面的落差。此外,像SDSoC 或Vivado高階合成(HLS)這類的工具,能接受原生C或C++語言程式碼,並讓其快速部署在採用賽靈思核心的嵌入式系統,這類流程正是賽靈思電機控制開發平台(Electric Drives Demonstration Platform, EDDP)的基礎。
此外,該公司也透過「混合電路設計」或「資訊科技(IT)與操作技術(OT)的整合」,提升馬達控制效能。Khona表示,過往將馬達控制演算法建置在微控制器或CPU上時,元件執行的所有工作會對控制迴路產生漣漪效應,並且因共用資源而產生負面影響,尤其是當在資源緊絀的情況。因此,該公司便強化FPGA的平行處理能力,讓這些控制迴路的決定性與其他活動相互隔離,像是連網及網路安全等。
另一方面,隨著創新應用不斷興起,終端產品開發商希望馬達能具備更高的效能和更高的決定性(Determinism),像是在工業物聯網(IIoT)或工業4.0時代,馬達控制系統要做的事遠遠不僅止於控制,還須包括聯網、網路安全、功能安全、數量更多/種類多元的輸入、視覺導引控制以及人機介面(HMI)等;或是需要彈性與擴充性,來因應多軸驅動持續成長的需求。
為此,該公司也致力將各種功能整合到單顆晶片。例如將磁場導向控制(FOC)演算法發展成全硬體式設計,除了傳統採用像VHDL與Verilog這類硬體描述語言(HDL),還採用C/C++語言撰寫程式碼,再用HLS編譯成可編程邏輯。這樣的設計具有模組化特色,意謂FOC演算法的每個構成模組都能對應到一個程式碼模組(HDL或C/C++語言),該模組能完全運行它們的功能。而按FOC演算法所定義的來連結所有模組,就會產生最終設計,再透過簡單的高階指令,配合賽靈思旗下Zynq SoC內的處理系統所採用的預設,便可在可編程硬體上運行,這種作法能有效支援不同組態及演算法。
創新應用推動MCU/DSC規格持續革新
Microchip高效能微控制器部門行銷經理Patrick Heath(圖4)則表示,馬達控制應用範圍廣泛,因此對於MCU和數位訊號控制器(DSC)的性能和功能要求也各不相同,而為提升整體控制效率和降低功耗,MCU和DSC的設計方式和規格也產生新的變化。
圖4 Microchip高效能微控制器部門行銷經理Patrick Heath指出,因應各種市場需求,馬達有各種控制技術,對於MCU和DSC的要求也不盡相同。
在很大程度上,馬達控制挑戰是已知且穩定的。現代DSC和MCU馬達控制器的功耗一般來說已足夠低到處理180nm或更小的製程。但為了保持價格競爭力,新的馬達控制器設備正朝向更先進的製程。
Heath指出,目前新的馬達控制器設計均採用90或40nm製程,與以前的設計相比,可提供更低的成本,更高的CPU速度和更低的功耗。不過,產品總是追求小還要更小,這也導致一些新的封裝開發,例如5×5mm 36接腳uQFN,或是7×7mm 48接腳QFN,這為許多馬達控制應用提供了I/O接腳的最佳位置,並顯著降低PCB板的尺寸。
另一個趨勢則是馬達控制器與MOSFET閘極驅動器元件的整合,汽車引擎蓋應用以及在乎PCB尺寸優勢的電動工具公司尤其重視這一點;此外的一些整合還包括支援汽車協定的LIN收發器。對於功耗極低的馬達,除了閘極驅動器之外,一些整合還包括MOSFETS,進而形成單晶片解決方案。
至於在馬達控制演算法方面,需要32KB或更少的程式快閃儲存空間,所需的I/O可以安裝在28接腳封裝中。當然,其他A/D輸入、定時器輸出、串列通訊等的應用要求差異很大,並且增加了接腳數和快閃儲存要求。總之,最佳馬達控制應用的配備正逐漸朝向64KB程式快閃儲存和36/48/64接腳封裝發展。
當然,MCU和DSC也須具備功能安全(Functional Safety)的特點,才能通過IEC 60137...
HOLTEK發布交流穩壓電源MCU新品
Holtek針對交流穩壓電源AVR(Automatic Voltage Regulator) 推出HT45F6530 MCU,可實現交流輸入與輸出電壓以及過零點量測,適合用在交流穩壓電源產品。
HT45F6530內建兩組OPA、12-bit DAC可實現輸入/輸出電壓量測,搭配CMP快速響應出準確的過零點檢測,量測繼電器延遲時間並記錄於EEPROM,可減少外部元件、省去人工校準並降低PCB BOM Cost。
HT45F6530具備2K×15 Flash Program ROM、128 Byte Data RAM、32 Byte True EEPROM、Timer Module等系統資源,提供20-pin NSOP、24-pin SSOP及24-pin SOP三種封裝型式。
ST加強物聯網安全防禦能力
意法半導體(ST)推出全新STM32L5系列Cortex-M33內核心微控制器(MCU),爲低功耗物聯網設備帶來先進的網路保護功能。
意法半導體STM32L5系列MCU採用Cortex-M33處理器內核心,可透過整合Arm TrustZone硬體安全技術來增強小型設備之安全功能。此外,STM32L5系列MCU另增加了更多加強版安全功能,包括靈活的軟體隔離、安全啟動、密鑰存儲和硬體加密加速器。新系列産品亦爲使用者提供豐富的功能和出色的性能,以及鈕扣電池或能量收集器供電以帶來更長的續航時間。新系列微控制器的關機模式功耗低至33nA,並在EEMBC ULPBench測試成績中取得385 ULPMark-CP。新産品傳承意法半導體的低功耗技術優勢,例如,自適應電壓調節、即時加速、功率關斷和在過去的STM32L系列上使用了經過市場檢驗之多種低功耗模式。
藉由TrustZone技術和其他客製化保護功能,STM32L5系列可大幅強化小型連網設備的網路保護功能,再加上意法半導體獨有的節能、豐富的連接技術以及智慧數位和類比外部周邊,新系列産品將是承載最先進連接應用的首選方案。
整合各種數位類比外部周邊,以及CAN FD、USB Type-C和USB Power Delivery等消費和工業用通訊介面,STM32L5 MCU爲工業感測器或控制器、家庭自動化設備、智慧電表、健身追踪器、智慧手表、醫用泵或電表等産品提供一個理想的平台。
HOLTEK發布BH67F2261血壓計MCU新品
Holtek新推出血壓計Flash MCU BH67F2261,其內建高性能的血壓計電路,包含多個可軟體調整放大倍率及偏壓的專用運算放大器、帶通濾波器、內建12-bit ADC,同時具有恆流、恆壓驅動感測器等功能外,在MCU核心及周邊資源上,提供更精簡準確的規格,滿足最高性價比之需求,非常適合於獨立型血壓計之應用。
BH67F2261具有12K Word Flash程式記憶體、512 Byte資料記憶體及32 Byte True EEPROM等核心規格;同時兼具實用的周邊電路,包含有穩壓功能之LCD Driver及16-bit和10-bit Timer Module功能,方便客戶很彈性完成產品之開發與應用。BH67F2261提供64-pin LQFP封裝,可滿足獨立型血壓計之需求。
HOLTEK推多路RGB LED MCU新品
Holtek RGB LED Flash MCU系列新增HT45F0062,此顆MCU為HT45F0060的延伸產品,提供較豐富的系統資源;RGB LED驅動電路兼具掃瞄與直推模式,最多可驅動36點(12顆RGB LED燈數)。讓此產品非常適用於各式多彩RGB LED顯示的產品應用,諸如:無線充電座、智能音箱、電競滑鼠、電競內存馬甲、電競耳機、電競風扇、智能夜燈、流水燈等等。
HT45F0062的工作電壓為2.2V~5.5V,系統資源為2K×16 Flash Memory、128×8RAM、10-bit CTM及Time Base各一組。內置8MHz的高準度振盪電路(Oscillator HIRC),提供給MCU作為系統主頻率,並內建4段LED定電流源(5/14/32/53mA)適用於多樣的燈珠規格及可並聯RGB LED來擴展燈數。此產品具備三組8-bit PWM,每組PWM可實現最多256階亮度,經由RGB三色調色後可組合出千萬種顏色變化。
此外,串接介面提供I2C及單線通訊,使本產品除可單獨使用外,更可與各種主控IC共同構成一個系統,以極為精簡且富彈性的串接控制,來實現多彩流光RGB LED產品的功能。本產品封裝提供16-pin NSOP-EP及16-pin QFN。
數位/類比整合型MCU助力 血糖機降低血球干擾
血糖機是用以讀取血糖感測試片訊號並顯示所估測血糖值之必要裝置。因此血糖機檢測精確度的重要性於各國相關法規日趨嚴謹,如:
1.ISO15197對血糖機的要求標準,2013年版已經將≥100mg/dL量測值誤差規範從±20%下修至±15%,並規定業者在2016年全面落實。
2.美國食品藥物管理局(USFDA)於2016年10月公告更嚴格的血糖機檢測標準,公告中明確指出:血糖機送審測試樣本要求,除了原本不同血糖濃度範圍之樣本,還須增加來自不同血球容積比在不同血糖濃度下之量測干擾偏差數據。
人體血液血球容積比之個體差異相當大,紅血球是影響葡萄糖在血糖感測試片上經化學反應釋出電子擴散移動的物理屏障。因此血球容積比的高低,會使葡萄糖釋出的電子,在血糖感測試片中的擴散移動受到影響,進而導致血糖機量測血糖值的誤差量被放大。通常血球容積比偏高,會引起血糖機的讀值偏低;反之,積水或貧血病患的血球容積比偏低,則會使血糖機讀值偏高。而當實際血液中的血糖值偏低,但血糖機測量讀值卻偏高的情況,對糖尿病患者而言是非常危險的事情。
美國食品藥物管理局建議血糖機量測血糖值的血液樣本,其血球容積比的容許範圍為10%~65%,其具體意義指的是:血球容積比在10%~65%範圍內,血糖濃度≥100mg/dL量測值,其誤差量必須在±15%以內。
一般市售血糖機,通常都只單純量測血糖濃度,血球容積比則在35%~55%的範圍內,而忽略血球容積比對血糖量測的影響。如此做法僅勉強符合ISO 15197:2013版法規的要求,且幾乎都已接近界限值。而能夠符合新版FDA建議的10%~65%容許範圍的產品,目前市場上並不多見。
MCU為血糖機量測核心
血糖機是以微控制器(Microcontrol Unit, MCU)為核心,其周邊控制、演算法運算、資料儲存、數值顯示、錯誤資訊提示等,都需要透過MCU來完成(圖1)。
圖1 使用瑞薩RL78/L1A微控制器實現血糖機設計的系統方塊圖(淺色底色為血糖機高階功能)
唯有放大倍率電阻無法內建到IC內部,而血糖感測片配方不同,必須進行生物化學與電子電路的小訊號放大匹配,由生化方進行不同血糖濃度的血液測試,進而從數據中分析並找到最佳倍率。
當血液流入血糖感測片而接觸到兩電極後,由DAC提供穩定的反應電壓(0mV&100~500mV),此時血糖感測試片會在血液和酵素交互作用後,釋出電子產生電流。圖2中IGlu就是表示從血糖感測片所產生的電流,OPA電路為I→V功能,OPA Output端量測的電壓波形其實就是血糖感測片實際輸出的電流波形,而後,由ADC擷取電壓波形,各家血糖機廠商再從其中找出與血糖相關的轉換式,由MCU運算後得出血糖值,進而顯示在LCD上並儲存在RL78/L1A的Dataflash中(圖3)。需要注意的設計重點:
圖2 血糖量測的具體應用電路
圖3 血糖測值反應過程的訊號示意圖
.酵素溶解時段
此時段最重要的是DAC必須輸出非常接近0mV的電壓。因為酵素跟血液溶解的同時,也正在跟血液中的葡萄糖產生化學反應,若此時Working Electrode不是接近0mV的電壓,就會對化學反應產生干擾,而此干擾會造成之後在取樣時把量測誤差放大。
.反應及取樣時段
此階段由RL78/L1A的DAC輸出穩定電壓(通常為100mV~500mV)給血糖感測試片的Working Electrode。這就完全是客製化的設計,此電壓必須匹配各家血糖感測試片以及生化方測試方式的要求而給出不同電壓,甚至於不同的測試區間提供不同電壓。
血糖機系統設計RL78/L1A有優勢
對於一般的糖尿病患者,醫生通常一天會使用4次血糖機來量測血糖,高度使用者則一天會使用到7次(早餐前/後+午餐前/後+晚餐前/後+睡前)。若估計每次血糖量測時間為3分鐘,則表示就算是高度使用者,一天仍然只處於開機檢測運算狀態21分鐘。也就是說,通常血糖機在使用者身上,有99%以上的時間都處於待機狀態。由此可知,低待機耗電流對於血糖機系統設計而言是非常重要的特性之一。
RL78/L1A內部有一個非常省電的「32.768KHz RTC振盪電路」,此電路同時具備「省電」以及「起振穩定」兩種特性,此兩種特性使得血糖機在待機模式(RTC On)情況下,平均耗電流可低達「1.2uA~1.7uA」甚至更低,這是業界IC很難達到的效能。另外,RL78/L1A(80 Pins)周邊功能完整,可同時滿足高/低階產品功能需求。
RL78/L1A由於周邊功能相當完整,因此設計上非常靈活。高/低階血糖機可以採用模組化設計,使高/低階血糖機可以共同備料。雖然這些規格用在低階血糖機上會超出設計需求,但若客戶的重點放在共同備料時,RL78/L1A就會是很好的選擇。
在數位電路部分,ROM Size在Pin to Pin Compatible情況下可以支援48KB到128KB,倘若演算法過於複雜,設計者也不用苦尋另一顆IC。因為RL78/L1A在同Pin數的產品上提供不同的ROM Size選擇,而且Pin腳完全相容。
RL78/L1A內建的Dataflash有8K Byte,能夠直接省略一般血糖機必須外掛的EEPROM(24C64之類),除了省下外部IC成本,其他人欲破解Dataflash參數也更加困難,等於是保護作用又多了一層。
晶片內建高速振盪器(High-Speed on Chip Oscillator)能做到全溫域(-40~85℃)都維持±1%的誤差量,故其他周邊也相對穩定,因而在使用上也會更放心。
LCD有4/8COM選擇,再加上有Boost Level Control,在設計上也提供了相當大的靈活度。當產品需要更多LCD點數時,就可以選擇8COM的LCD。
此時Boost Level Control可以配合LCD所需電壓,使其在所選的Level維持穩定。這樣一來LCD的顯示效果也能擁有一定的品質。
在類比前端部分,Rail to...
HOLTEK推出血壓計MCU新品
Holtek新推出高整合度血壓計MCU BH66F2232,其內建高性能的血壓計電路,包含多個可軟體調整放大倍率及偏壓的專用運算放大器、帶通濾波器、內建12-bit ADC,同時具有恆流、恆壓驅動等功能外,搭配多樣彈性化之通訊介面,能支援血壓計模組需求,也可搭配其它主控IC,或藍牙模組,提供彈性化之血壓計方案。
BH66F2232具有2K Word Flash程式記憶體、128 Byte資料記憶體及32 Byte True EEPROM等核心規格;同時兼具實用的週邊電路,包含UART、SPI、I2C多種通訊介面及多功能之Timer Module,實用並多樣化之功能讓客戶可以很彈性並很容易完成產品之開發與應用。
BH66F2232提供16-pin NSOP及16-pin QFN(3×3mm)兩種封裝,可做成模組或搭配其它主控IC,實現血壓計之需求。
HOLTEK推出感煙探測器Flash MCU
Holtek新推出集成感煙探測器AFE、雙通道IR發射驅動電路的感煙探測器專用MCU--BA45F5240及BA45F5240-2,適合應用在感煙及感煙/感溫複合型產品,如:感煙探測/報警器、感煙感溫探測/報警器等等。
BA45F5240/BA45F5240-2核心規格包含4K×16 Flash Program ROM、128 Bytes Data RAM、64 Bytes True Data EEPROM及8 Level Stack等;同時兼具實用周邊電路,如:10-bit PTM、多通道12-bit ADC、低耗電HIRC、UART/I2C/SPI通訊界面等資源。
此產品最大特色為感煙探測器AFE與雙通道IR發射驅動電路,感煙探測器AFE內部集成雙運放及放大濾波電路,除了將傳統分立元件構成的AFE電路完全整合外,還可透過軟體方式開關運放、調整放大增益與交直流偶合切換,在應用與開發上更為便利及省電,無煙下的穩定度也有所提升。雙通道IR發射驅動電路可軟體調整32階定電流(CH0:Max 360mA / Step 10mA;CH1:Max 205mA / Step 5mA),支持雙發射方案有效解決靈敏度問題,結合前2項功能,應用上只要加上紅外對管就可完成偵煙功能,大幅減少外圍元件使用。
BA45F5240/BA45F5240-2提供16-pin NSOP封裝以及20-pin...
滿足短小精悍需求 PMIC朝高整合/高效/高靈活發展
消費電子產品紛紛採用更高效能的應用處理器和SoC,不僅運算能力越來越高且體積也越來越小,而消費者也希望電子產品能具備更長的工作時間;為此,電源管理晶片(Power Management IC, PMIC)設計開始朝向高整合、高效率以及高靈活度發展。
Maxim資深市場經理Roger Yeung表示,越來越多消費電子產品採用高效能處理器來滿足虛擬實境(VR)、擴增實境(AR)、電競、深度/機器學習等應用需求,對提升電源效率和減小外形尺寸的需求也日益增高。因此,PMIC在設計上,不僅具備高整合、高效率及高靈活特性,還要穩定性高(Robustness)、低功耗、易於設計,以及低成本。
Yeung進一步解釋,現今市面上的電子產品體積越來越小,因此,PMIC在設計上的首要考量,便是如何實現高整合性,以縮小整體尺寸,降低消費性電子設備的電路板空間和元件成本。同時消費者又希望電子產品使用壽命能越久越好,也因此,如何達到高效但又低功耗、Low iq以維持Always on的狀態,是PMIC第二個設計關鍵。
而對於電子產品製造商來說,除了要打造高效、小體積、壽命長的產品滿足消費者需求之外,如何降低整體開發成本並加快上市時程,也是產品設計時的關鍵。因此,PMIC不僅要有高整合度、高效率,同時還須具備高靈活度的特點。
Yeung指出,一般要實現高整合度,代表整個IC會有許多組的Channel,而要控制每一組Channel的時序,基本做法都會加掛一顆微控制器(MCU),但這樣也使設計和操作更複雜;也因此,該公司便使用供電順序管理器(FPS)代替MCU,進行時序控制;如此一來,除了降低操作複雜度之外,且由於控制主要是由FPS負責,不太須要再加掛MCU,也因而降低設計難度,加快Time to Market的時間。
Yeung說明,總而言之,電子產品持續朝高運算、小體積、低功耗發展,PMIC也因此須具備更高的整合度、更高效能和高靈活性,而PMIC供應商也致力發展新一代解決方案,像是Maxim近期便推出新一代高效能PMIC「MAX77714」和「MAX77752」,可用於AR/VR、電競、無人機、機器學習等領域,滿足市場需求。