TI低功耗:當(dāng)數(shù)字電源遇上“金剛狼”
當(dāng)今社會(huì),環(huán)境問題日益突出,“綠色”越來越多地融入我們的生活,“綠色”在保障環(huán)境可持續(xù)發(fā)展中扮演著重要的角色。據(jù)全球市場(chǎng)調(diào)查公司Roper Reports對(duì)全球環(huán)保產(chǎn)品消費(fèi)情況的調(diào)研結(jié)果顯示:當(dāng)今,約有16%到37%的消費(fèi)者在購買產(chǎn)品時(shí)會(huì)考慮環(huán)境因素,西歐、北美和亞洲地區(qū)尤為重視。每年,數(shù)以億計(jì)的電池被丟棄,數(shù)億噸的二氧化碳被排放,同時(shí),我們每天卻都在期盼我們的生活更智能、更健康、更安全、更環(huán)保。半導(dǎo)體制造商的數(shù)字電子產(chǎn)品正通過使用各種創(chuàng)新技術(shù),以更少的組件實(shí)現(xiàn)更高的質(zhì)量、更多的選項(xiàng)以及更快的速度,電子產(chǎn)品的使用壽命和功耗成為影響能源消耗高低的另一個(gè)重要因素。
隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的不斷升級(jí)、電源系統(tǒng)性能和功率的不斷提高,諸多設(shè)計(jì)需求已是今日的模擬解決方案難以滿足的;因此,作為電源管理發(fā)展新思路的數(shù)字電源應(yīng)運(yùn)而生,電源數(shù)字化趨勢(shì)將給業(yè)界帶來更大的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。而微控制器(MCU)作為大多電子產(chǎn)品不可或缺的構(gòu)成原件之一,其應(yīng)用已覆蓋到消費(fèi)電子、新能源、通信、汽車等與人們生活息息相關(guān)的應(yīng)用,在“控制”應(yīng)用性能的同時(shí)控制功耗水平顯得尤為重要。德州儀器(TI)作為電源和微控制器領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)廠商,在新年伊始,接連推出幾款產(chǎn)品,從數(shù)字電源控制器到微控制器平臺(tái),極力做出更低功耗的產(chǎn)品。此次,TI推出的為優(yōu)化AC/DC 及隔離式 DC/DC 電源應(yīng)用推出業(yè)界最高集成度且可配置數(shù)字電源管理控制器UCD3138 。UCD3138 在小型 6 毫米 x 6 毫米封裝中整合了強(qiáng)大的 32 位微處理器、高速高精度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、多個(gè)可編程硬件控制環(huán)路以及不同的通信引擎。
TI高性能隔離式電源產(chǎn)品線經(jīng)理Brian McCarthy[!--empirenews.page--]
據(jù)TI高性能隔離式電源產(chǎn)品線經(jīng)理Brian McCarthy先生介紹,UCD3138產(chǎn)品是首款針對(duì)AC/DC 與隔離式DC/DC 電源優(yōu)化的高集成控制器,可在多個(gè)平臺(tái)上重復(fù)使用硬件設(shè)計(jì),能夠針對(duì)每個(gè)應(yīng)用優(yōu)化性能與控制,結(jié)合32 位微處理器、高速高精度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、多個(gè)可編程硬件控制環(huán)路、模擬外設(shè)以及各種通信引擎,因此可為隔離式設(shè)計(jì)帶來高靈活性與性能。
優(yōu)化型電源架構(gòu)是UCD3138的一大亮點(diǎn)。
UCD3138 優(yōu)化型電源架構(gòu)
UCD3138將環(huán)路控制和輕負(fù)載管理與監(jiān)控以及通信分離,采用監(jiān)控與通信的可編程性,實(shí)現(xiàn)GUI 可配置控制,針對(duì)監(jiān)控與系統(tǒng)管理的32 位微控制器可在降低成本與功耗的同時(shí)簡(jiǎn)化開發(fā)。
TI高性能隔離式電源產(chǎn)品線經(jīng)理Brian McCarthy先生強(qiáng)調(diào):UCD3138具有很高的安全性,表現(xiàn)在:一、很多低速占用資源的工作,可以交給軟件去實(shí)現(xiàn),所以這個(gè)數(shù)字控制器可以極大地減少復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)里器件的數(shù)量。二、數(shù)字控制器可以做到模擬控制器做不到的一點(diǎn),它有多層次的保護(hù)。比如實(shí)時(shí)監(jiān)控電流,模擬器件進(jìn)行過流或過壓的時(shí)候進(jìn)行一個(gè)動(dòng)作,就這一級(jí)保護(hù)。而數(shù)字控制器可以在接近保護(hù)點(diǎn)的時(shí)候向上級(jí)發(fā)布一個(gè)預(yù)警,判斷器件現(xiàn)在處于什么邊緣狀態(tài),要不要采取什么動(dòng)作等等,這種多層次的保護(hù)是數(shù)字控制器能夠使系統(tǒng)可靠性、安全性進(jìn)一步提高的第二點(diǎn)。三、數(shù)字控制器可以實(shí)時(shí)監(jiān)控里面的狀態(tài),能夠用智能化手段使系統(tǒng)聰明到足夠安全,足夠可靠。四、UCD3138設(shè)計(jì)的工藝已經(jīng)運(yùn)用了很多年,是非常成熟的工藝,所以不會(huì)因?yàn)樗臄?shù)字控制而給系統(tǒng)帶來可靠性和安全性上的隱患。
“在《X-Man》里的Wolverine主角,用手掌可以把東西切開一半,我們這個(gè)產(chǎn)品可以把功耗降低一半。另外,《Wolverine》電影里他是一個(gè)長生不老的人,我們這個(gè)產(chǎn)品如果是超低功耗,電池就會(huì)保持很長的壽命。所以,我們?yōu)榇舜伟l(fā)布的微控制器平臺(tái)起名‘金剛狼’。” 德州儀器 (TI) 副總裁,微控制器業(yè)務(wù)部總經(jīng)理Scott Roller先生說。
德州儀器 (TI) 副總裁,微控制器業(yè)務(wù)部總經(jīng)理Scott Roller[!--empirenews.page--]
TI此次發(fā)布的超低功耗 MSP430 微控制器平臺(tái),其功耗與業(yè)界其他任何微控制器相比至少銳減了 50%(360 nA 實(shí)時(shí)時(shí)鐘模式功耗和低于 100 μA/MHz 的運(yùn)行模式功耗)。這種更智能、更環(huán)保、“無電池”的世界很快就將成為現(xiàn)實(shí)。
TI MCU挑戰(zhàn)低功耗極限
據(jù)Scott Roller先生介紹,“金剛狼”微控制器之所以有如此卓越的低功耗性能,得力于其三大特點(diǎn):一、超低漏電 (ULL) 工藝技術(shù)。獨(dú)特的混合信號(hào)超低漏電流工藝技術(shù)可實(shí)現(xiàn)眾多的新型低功耗外設(shè),在任何溫度下均始終如一地保持低功耗特性。二、采用統(tǒng)一型FRAM,實(shí)現(xiàn)了無可比擬的性能與可靠性。“金剛狼”微控制器利用世界上功耗最低的存儲(chǔ)器類型,其每位能耗下降了 250 倍,又不失傳統(tǒng) RAM 的速度與靈活性,幾乎不受限制的可擦寫次數(shù)及 100% 非易失。三、發(fā)展了MSP430™的優(yōu)異特質(zhì)TI MSP430在整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)上具有領(lǐng)先的電源效率,擁有業(yè)界領(lǐng)先的模擬集成。此外,完整的軟件庫可最大限度地簡(jiǎn)化開發(fā)工作。基于此,“金剛狼”微控制器擁有最低的存儲(chǔ)器功耗、最低的待機(jī)功耗、最低的運(yùn)行功耗和最低的外設(shè)功耗。
此次TI發(fā)布的無論是數(shù)字電源控制器還是微控制器平臺(tái),都在不遺余力的為降低功耗努力,相信在不久的將來,業(yè)界超低功耗產(chǎn)品必將激增。