电源设计应用
近年来,由于节能减排的需要,尤其是移动智能设备的发展推动,高效的节能电源技术成为市场的发展方向,如何做好设备的电源管理成为了各大半导体原厂和终端厂商关注的重点,同时碳化硅等功率器件的发展俨然成为下一个发展的关键。电子发烧友网在这次特刊采访了日本半导体厂商ROHM(罗姆),借此给广大用户分享一下ROHM在电源管理方面的经验。
关注工业控制的电源管理
我们知道,ROHM在工业控制方面有着深厚的技术积累,那么在面对工控方面的低能耗需求,罗姆在电源管理方面有给市场带了什么新产品和技术呢?
据ROHM表示,为迎合节能减排的需求,公司开发出用于英特尔?凌动™处理器E3800新产品系列的电源IC,为车载与工业设备提供最佳解决方案。
英特尔®凌动™处理器E3800新产品系列具备诸如出色的媒体/图形性能、ECC、工业用温度范围、集成安全性、集成图像信号处理等诸多特点。这些特点,有助于客户产品缩短上市时间、实现数据密集型应用的高速化及更低功耗等。
另外,具备行业领先的功率转换效率,与优化的ROHM电源管理解决方案相结合,可大幅降低功耗,大幅缩减贴装面积,大幅削减贴装零部件的数量。
同时该产品系列最适合用于互动式信息亭、智能型自动售货机、ATM、POS终端、便携式医疗终端、车载信息系统等数字标牌应用。
ROHM以一直以来所拥有的卓越的模拟威廉希尔官方网站 技术优势为后盾,面向广泛的应用提供各种PMIC。另外,以世界10处设计中心为基地,开展覆盖全球的完善的客户支持服务。
为了与英特尔共筑最佳的平台,多年来,ROHM与英特尔共同建立了联合开发体制。此次推出的PMIC即是象征着与推出最先进的嵌入式SoC的英特尔之间的强强合作体制的成果,实现了超越处理器驱动专用IC范围的理想性能。
在将来,ROHM将以车载汽车信息娱乐领域、工业机器人及POS系统为首的工业设备定位为重点领域,今后会进一步强化相关产品阵容。
实现移动设备高效电源管理的一个方式
移动设备的高速发展增加了人们对设备续航能力的要求,为解决这个问题,厂商们想过很多种解决方式,其中的一种就是使用低功耗的无线技术。因此智能手机、平板终端、笔记本电脑等移动终端不仅支持Bluetooth® SIG所倡导的Bluetooth®,而且Bluetooth® Low Energy也日益普及。主要移动终端用的OS官方都已表明支持态度,预计未来上市的很多终端都会同时支持Bluetooth®与Bluetooth® Low Energy。
伴随着这种趋势,在通过智能手表、保健器材、健身器材等与智能手机和平板电脑终端之间的联动来提高便利性的设备中,也正在加速Bluetooth® Low Energy的普及。而这些多为电池驱动的设备,为了延长电池寿命,实现更低功耗成为当务之急。
有鉴于此,ROHM公司旗下的LAPIS Semiconductor于2012年推出的“ML7105”,实现了业界顶级的低耗电量(收发数据包时的运行状态)。此次开发出的新品“ML7105-00x”,不仅保持了运行状态下的低耗电量性能,而且平均电流还减少了一半。所谓平均电流,是指按一定间隔反复收发数据包时的运行状态(耗电量大)与休眠状态(耗电量小)的平均电流值。通过大幅减少改变状态所需的时间,使平均电流减半,从而使电池寿命可达2倍。因此,按LAPIS Semiconductor的工况条件,支持Bluetooth® Low Energy的、使用纽扣电池(CR2032)的设备其电池寿命即使在24小时连续工作的条件下,也可充分使用2年。这就是ROHM在移动设备低能耗方面做的一个贡献。
如何执行高效率无线充电的设计
这几年,无线充电也成为各大厂商关注的热点,ROHM也不例外,但如何对无线充电系统进行高效率设计是倍受关注的内容,下面我们来了解一下罗姆在这方面是怎样做的。
我们知道,给终端进行无线充电时,如果不将终端设备置于供电装置的中央,充电效率就会显著下降。而ROHM推出的无线供电接收控制IC“BD57011GWL”搭配业界首创的位置偏差检测功能,可针对终端的位置偏差发出警报提示,有助提高充电效率。
搭载ROHM首创的位置偏差检测功能,因此,可轻松解决供电时效率损耗的主要原因——位置偏差问题
通过防止充电时的效率损耗而实现节能
作为其打造无线供电用控制IC的第一款新产品,ROHM的BD57011GWL是根据作为无线供电标准备受瞩目的WPC(Wireless Power Consortium)最新Qi标准Low Power Ver1.1开发的。这虽然是个单芯片产品,但发热量更低,与以往产品相比,供电时的温升可降低约75%,缩减贴装面积的同时实现了低发热。不仅如此,搭载了业界首创的位置偏差检测功能,可检测位置偏差时的充电效率下降情况,因此,有助于提高设备的工作效率。
ROHM同时指出,提高无线充电效率关键在于降低发热,增大电流,减少损失。另外,FOD (Foreign Object Detection /异物检测功能)是最新的Qi标准所规定的有义务搭载的项目,金属物体存在于收发器之间时,金属发热可能导致机壳变形或烧伤,搭载FOD可防患于未然,使设备安全性能显著提高。要想实现FOD,需要发送侧与接收侧复杂的对接技术。
8D57011GWL满足QI标准Low Power Ver1.1的规定。因此,按该标准要求搭载了FOD(异物检测功能),可轻松实现配套设备使用时的高安全性。
通过融合本公司的模拟技术与集团公司LAPIS Semiconductor的数字技术,ROHM使FOD得以实现。实际上,接收侧进行功率损耗计算时,可通过外置电阻设定每个接收单元不同损耗误差的微调量,因此,实现了极具灵活性且高精度的FOD。这是ROHM为节能减排做出的另一个贡献。
SiC功率器件助力低功耗
技术发展到今时今日,Si功率器件的优势已逐渐被SiC器件所取代。与以往的硅材料功率元器件相比,这种以碳化硅作为原材料制作而成的功率器件具有低导通电阻、高速开关、高温作业的特点,因此许多研究机构和厂商将其视为新一代功率元器件,并一直致力于对它的研发。
一直以“理想器件”备受期待的SiC功率器件近年来已得以问世。作为知名的功率器件厂商,ROHM已批量生产SiC二极管和SiC-MOSFET,并于2012年3月开始批量生产内置上述两种元器件的功率模块。
虽然新型的器件在功能上有了显著的提升,但囿于当前价格等因素的影响,限制了其大规模采用,而ROHM将全面推动SiC元器件的普及作为其目标。
ROHM指出,相对于已经具有大量采用实绩的SiC-SBD而言,SiC-MOSFET和全SiC功率模块的真正采用现在才开始。相对以往硅材质器件的性能差别和成本差别的平衡将成为SiC器件真正普及的关键。ROHM在两个方面进行着技术开发:①基于SiC威廉希尔官方网站 板大口径化,降低SiC器件成本②相对硅材质器件,开发在性能上具有绝对优势的新一代SiC器件。今后,ROHM将通过扩大普及SiC器件,助力于全球范围内实现节能和减少CO2的排放。
通过这篇文章,相信大家已经对ROHM为了节能减排在电源管理方面做的努力。期望在未来能够见到ROHM更多的新产品。
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