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  • 安森美推出新的PYTHON CMOS图像传感器系列器件

    安森美半导体(ON Semiconductor)推出新的PYTHON互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器系列的首批器件。PYTHON 300、PYTHON 500及PYTHON1300的分辨率分别为30万像素、50万像素及130万像素,它们针对工业图像传感应用的通用需求而设计,如机器视觉、检测及运行监视,以及保安和监控应用,包括智能交通系统(ITS)。安森美半导体新的全局快门图像传感器结合了配置和分辨率的灵活性与工业成像市场讲求的高速和高灵敏度。 安森美半导体在图像传感领域专利阵容已很丰富,包括在像素内CDS(ipCDS)方面的新专利,能够在极小像素尺寸中以相关双采样(CDS)实现全局快门成像,因而可提供结合了优异的光学格式和分辨率的类似电荷耦合器件(CCD)的光学性能。这新的PYTHON像素结合低于9 e-的读取噪声、7.7 V/lux的灵敏度及高至850帧每秒(fps)的帧速率,能够无失真地捕获快速运动的场景。高度可配置的序列器还使设计人员能够根据确切应用需求来定制传感器工作,包括支持对传感器配置进行快速动态更新。支持-40°C至+85°C的工业温度范围工作进一步彰显了PYTHON的通用性。 这些新的VGA、SVGA及SXGA分辨率器件是PYTHON系列的首三款传感器,近期还计划推出其它更高分辨率的器件。所有器件都彼此引脚对引脚兼容,且兼容现有VITA1300图像传感器。因此提供了硬件可扩展的产品系列,所有传感器都拥有相同的数据、控制及光学接口,使相机制造商能够快速地向市场推出多种分辨率的产品,并将开发工作减至最少。 安森美半导体图像传感器业务部总监Thad Smith说:“我们新的PYTHON图像传感器提供高性价比、高性能的方案,配合宽广终端市场越来越多的图像传感应用的需求。PYTHON提供的图像传感方案不单具备有吸引力的速度等级且不折中图像品质,还可配置及足够灵活,以提供多种分辨率的简单整合。”

    时间:2014-04-18 关键词: 安森美 python cmos图像传感器

  • 安森美推出针对下一代接口的低电容、低钳位电压ESD保护器件

     推动高能效创新的安森美半导体(ON Semiconductor,美国纳斯达克上市代号:ONNN)推出5款新的静电放电(ESD)抑制器,用于当今最先进的接口。正待批专利的设计技术及工艺技术使这些器件能够提供业界最低的电容及ESD钳位电压,适合用于极高数据率接口及小几何尺寸芯片组。 ESD8000瞬态电压抑制器(TVS)系列达到0.35皮法拉(pF)的最大电容规格,16安培(A)电流时的ESD钳位电压低至8 V,符合IEC61000-4-2 Level 4之8千伏(kV)接触放电规范。极低电容可保持数据率高于10 Gbps时的数据线路信号完整性,几乎消除任何数据线降解,支持新兴的接口,如USB 3.0、USB 3.1、HDMI 2.0和Thunderbolt。随着芯片组几何尺寸朝低于20纳米(nm)演进,它们对瞬态电压因而更敏感,ESD8000系列的低钳位电压增强了系统级ESD测试保护性能。 安森美半导体保护方案分部副总裁兼总经理Gary Straker说:“这些新TVS产品采用了创新技术,突破ESD钳位电压的业界界限,提供超低电容。因此,它们可以保护当今基于最新工艺技术的高速接口及集成电路,免其受ESD冲击损伤。” 4线ESD8004和ESD8104采用业界标准占位面积为2.5 x 1 mm 的UDFN-10封装,可以保护两对电压敏感型高速数据线路,使它们适合最新串行接口标准,如USB 3.0、HDMI 2.0及eSATA。穿越型封装令印制电路板(PCB)布线轻易,以及实现走线长度匹配,维持高速差分线路之间所需的一致性阻抗。 ESD8008在单个封装中集成了8条线路或4个差分对,用于高清多媒体接口(HDMI)、DisplayPort及V-by-One HS接口。 6线ESD8006 TVS经过了优化,用于保护工作速率10 Gbps的最快接口,如Thunderbolt及USB 3.1。这些器件提供0.25 pF电容,利用单连接穿越布线封装,省去了其它穿越型封装中常见的“无连接”引脚,确保尽量降低将对数据线路及信号完整性的寄生影响。 ESD8040专门针对为HDMI接口及DisplayPort输入/输出(IO)提供全功能集成ESD保护器件而设计。此器件采用创新及节省空间的封装,在高速线路上仍维持单连接穿越型布线,优化引脚布局及布线,以保护14条线路接口之全部数据、电源及控制线路。在单个封装中全集成保护的14条线路,结合业界领先的性能,使这器件成为讲究严格保护的HDMI 2.0接口的极佳方案。ESD8040还兼容HDMI 1.3和1.4。 封装及价格 ESD8004及ESD8104采用无铅UDFN-10封装,每3,000片批量的单价分别为0.16和0.12美元;而ESD8040采用无铅UDFN-18封装,每3,000片批量的单价为0.40美元。ESD8006及ESD8008分别采用无铅DFN-8及UDFN-14封装,每3,000片批量的单价为0.15及0.19美元。

    时间:2014-04-17 关键词: 安森美 低电容 低钳位电压 esd保护器件

  • 安森美半导体PYTHON CMOS图像传感器 为工业应用提供通用性及优异性能

    新的可配置图像传感器提供高性价比及易用性,同时结合全局快门、低噪声、高灵敏度及高速特性,用于快速可靠的机器视觉及其它应用 21ic讯 安森美半导体(ON Semiconductor)推出新的PYTHON互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器系列的首批器件。PYTHON 300、PYTHON 500及PYTHON1300的分辨率分别为30万像素、50万像素及130万像素,它们针对工业图像传感应用的通用需求而设计,如机器视觉、检测及运行监视,以及保安和监控应用,包括智能交通系统(ITS)。安森美半导体新的全局快门图像传感器结合了配置和分辨率的灵活性与工业成像市场讲求的高速和高灵敏度。 安森美半导体在图像传感领域专利阵容已很丰富,包括在像素内CDS(ipCDS)方面的新专利,能够在极小像素尺寸中以相关双采样(CDS)实现全局快门成像,因而可提供结合了优异的光学格式和分辨率的类似电荷耦合器件(CCD)的光学性能。这新的PYTHON像素结合低于9 e-的读取噪声、7.7 V/lux的灵敏度及高至850帧每秒(fps)的帧速率,能够无失真地捕获快速运动的场景。高度可配置的序列器还使设计人员能够根据确切应用需求来定制传感器工作,包括支持对传感器配置进行快速动态更新。支持-40°C至+85°C的工业温度范围工作进一步彰显了PYTHON的通用性。 这些新的VGA、SVGA及SXGA分辨率器件是PYTHON系列的首三款传感器,近期还计划推出其它更高分辨率的器件。所有器件都彼此引脚对引脚兼容,且兼容现有VITA1300图像传感器。因此提供了硬件可扩展的产品系列,所有传感器都拥有相同的数据、控制及光学接口,使相机制造商能够快速地向市场推出多种分辨率的产品,并将开发工作减至最少。 安森美半导体图像传感器业务部总监Thad Smith说:“我们新的PYTHON图像传感器提供高性价比、高性能的方案,配合宽广终端市场越来越多的图像传感应用的需求。PYTHON提供的图像传感方案不单具备有吸引力的速度等级且不折中图像品质,还可配置及足够灵活,以提供多种分辨率的简单整合。”

    时间:2014-04-17 关键词: cmos 安森美 图像传感器

  • 安森美远程抄表M-Bus方案解析

    如今,全球能源需求不断增加,加速消耗现有资源,促使各国政府制定更积极的节能目标和更严格的高能效标准,由此产生一系列的积极影响。如传统低能效的白炽灯照明正加速向LED照明过渡,传统电网向的智能电网生态系统过渡,传统汽车向电动汽车/混合动力汽车过渡,以及高能效电源和电机驱动越来越受重视。 以智能电网为例,它是完全自动化的分布式供电系统(从发电到用电),集成了双向通信智能电表及信息技术,旨在提升能效及可持续的电力服务。智能电网涉及电力、通信及应用等多个层次,涵盖家庭区域网(HAN)、邻域网(NAN)和广域网(WAN)等不同类型。双向通信智能电表的部署,有助于推动以HAN为基础的智能家庭市场的增长。消费者重视通过智能手机及平板电脑进行任务操作的便利性,智能家庭的趋势就是使消费者能够透过这些设备来控制家中智能电器。应用智能技术的电器制造商能够提供家庭能源管理服务,用于远程监控及操作。消费者也需要根据智能电表及公用事业机构浮动收费来认识智能电器的显著节电价值。   图1:智能电网概念示意图。 安森美半导体身为全球领先的半导体供应商,积极推动高能效创新,为智能电网、智能家庭、智能楼宇控制等应用提供多种通信及安全保护方案。 1) 智能电表PLC通信方案 在智能电网中,双向通信的智能电表发挥关键作用,一方面帮助电力机构精确了解用户的用电规律,为高峰用电或低谷用电设定差异化的电价,另一方面,用户也可以合理调整自己的用电计划,从而优化电费支出。智能电表包含不同功能模块,除了电源和计量模块外,还涉及到数据存储功能,需采用安全可靠的存储器;此外,双向实时通信是智能电网的重要特征,故通信模块至关重要,需要选择适合的通信方式及相应的最佳解决方案。   图2:智能电表关键功能模块。 就家庭或建筑物中的智能电表到数据集中器(concentrator)就这一段的网络连接而言,它们通常对通信速率的要求不高,最主要的考虑因素是降低成本。常见的通信方式有无线网络,或有线的电力线载波(PLC)或电力线宽带(BPL)等。具体采用何种通信方式,需要考虑各国电网实际状况等因素,同时先行先试国家的做法也会提供借鉴意义。 就安森美半导体而言,我们与数家大型欧洲及亚洲电表和公共事业机构建立有悠久的协作及公共合作关系,帮助我们针对特定终端市场定义及调整器件设计。我们在世界各地电表应用中部署了500多万个PLC器件,包括法国EDF旗下公司法国配电公司(ERDF)的Linky智能电表项目,以及中国上海外滩基于 PLC的智能路灯方案中。   图3:使用安森美半导体PLC调制解调器方案的典型自动抄表(AMR)应用。 安森美半导体的PLC产品及方案包括AMIS49587、NCN49597等调制解调器,NCS5650功率放大器,以及集成了PLC调制解调器和功率放大器的NCN49599系统级芯片(SoC)等。其中,NCS5650提供市场上最高的PLC驱动能力,NCN49597和NCN49599提供重要突破及可用于后续产品的方案。安森美半导体的PLC调制解调器系列符合公用事业机构要求,符合IEC61334-5-1标准,提供不同供应商之间的互操作性能力。 以NCN49599为例,这器件为窄带PLC通信提供整体方案。NCN49599集成了低能耗32位ARM Cortex M0处理器及高精度模拟前端和AB类功率放大器,成本更低,用于智能电表/分体式电表、建筑物自动化、太阳能发电、路灯及工业控制等应用。 NCN49599基于双4,800波特S-FSK通道技术,提供市场上最高的每通道波特率,优化了能效和性能,同时提供极佳的强固性和可靠性。它包含可编程嵌入式软件(32 kB),可配合现场升级,并能够嵌入客户专用协议及要求。它提供现成的IEC61334-5-1及定制PL110(PHY+MAC+LLC)堆栈,支持多种标准及应用。这器件提供多载波选择,用于提供更高速度及强固性。NCN49599支持Cenelec A至D频段可编程载波频率,支持150 kHz的更宽频段,用于智能电网应用。这器件包含10个GPIO,易于连接至LED、LCD、仪表IC等外设。它采用QFN56 8 x 8 mm封装,支持-40至+125℃的结点温度范围。   图4:NCN49599 S-FSK PLC调制解调器典型应用电路图。 2) 远程抄表M-Bus方案 在智能家庭及工业市场,远程抄表应用快速增长。安森美半导体配合这应用需求,推出用于双线式仪表总线(M-BUS)从机及中继器的NCN5150单芯片集成从收发器,用于多能源、供暖/冷气表、水表、燃气表等应用。这收发器利用安森美半导体先进的混合信号技术诀窍,为这些应用提供所要求的性能等级,不仅符合标准,还提供强固性、高能效、速度和灵活性。   图5:M-Bus应用示意图。 NCN5150提供符合描述M-BUS物理层要求的EN 13757-2和EN 1434-3标准所要求的全部功能,提供达38,400波特(baud)的通用异步接收器/发射器(UART)通信速度,包含达2个单位负载(SOIC封装版本)或6个单位负载(QFN封装版本)的可编程功率等级,可通过集成的3.3 V低压降(LDO)稳压器用于外部电路。低内部能耗使应用中传感器能够获得更多电能,而低压总线工作(低至9.2 V)配合在扩展型M-BUS网络中工作。   图6:针对远程抄表应用的NCN5150单芯片集成M-Bus从收发器典型应用电路图。 NCN5150提供SOIC-16及QFN-20封装选择。SOIC-16与当前市场上已有器件引脚对引脚兼容,外加多处性能提升。QFN封装的尺寸使其非常适用于数量不断增长的空间受限型应用。 NCN5150提供-40 °C至+85 °C的宽工作温度范围,使其非常适用于各种通常不可预测的工作环境。这器件与极性无关,其它关键特性包括掉电保护功能、快速启动,并能够配合从总线或外部电源为从设备供电。 3) 家居及楼宇自动化控制KNX收发器方案 KNX是一种针对各种家居及楼宇控制应用的全球性标准,涵盖从照明及百叶窗控制到各种保安系统、供暖、通风、空调、监视、报警、水控制、能源管理、仪表及家用电器、音响等应用。安森美半导体推出了用于KNX双绞线网络((KNX TP1-256))的NCN5120收发器,用于处理总线上的数据发射和接收,支持连接建筑物网络中的致动器(actuator)、传感器、微控制器、开关或其它应用。   图7:NCN5120 KNX收发器产品及应用示意图。 NCN5120内置混合信号技术,在单片集成电路(IC)中集成了模拟前端、数字处理能力及电源功能。集成的KNX EIB收发器包含嵌入式物理层(PHY)及媒体存取控制器(MAC)层,提供9,600波特通信速度(TP1),可选择KNX总线电流斜坡,并且提供 KNX总线电压监控功能。NCN5120还提供20 V稳压器及两个高能效DC-DC转换器,从总线产生3.3 V固定电压及可调节的3.3 V至21 V稳压电压,各自的驱动电流能力均为100毫安(mA)。 这收发器适合大功率应用,其设计旨在减少外围器件,成本更低,还支持安全及可靠地耦合至总线,因为它具备可选择扇入(fan-in)模式、总线电压及温度监测等特性。NCN5120的其它重点特性和优势包括:发送数据帧缓冲、可选自动确认、支持模拟模式、支持休眠模式、可选择UART或SPI接口、可选择至主控制器的波特率、完整的时钟系统(采用业界标准低成本16 MHz石英工作,能为外部MCU产生8/16 MHz时钟)等。这器件采用QFN40 6x6 mm封装,工作温度范围为-25℃至+85℃。 4) 符合UL943安全保护标准的GFCI信号处理器 接地故障断路器(GFCI)是针对北美地区法规要求的一种特殊保护设备,用于防止触电事故风险,被要求用于检测接地-中性故障(三线)。GFCI的参考标准是UL943,涵盖美国标准。而在欧洲等地区,法规要求使用残余电流保护装置(RCD)来降低触电事故及着火风险。RCD的参考标准是IEC 61008及IEC 61009,涵盖欧洲标准。GFCI和RCD的工作原理都是感测火线和中线导线电流之差,并在超过阈值的条件下触发断路器/开关。 安森美半导体提供NCS370xx系列GFCI信号处理器,用于火线-中性-地线保护。这系列器件采用专有测量方法,提供高集成度方案,帮助减少外围元件数量,控制成本,尤其是可以减少额外的电流互感器。NCS370xx提供优异的抗噪性能,提供LED及蜂鸣器选择,能够触发指示器/负载监视,其响应时间取决于故障电流。这系列器件目前包括NCS37000、NCS37005、NCS37010、NCS37012及NCS37007ST RCD等,其简要功能简介如表1所示。   表1:安森美半导体NCS370xx系列GFCI产品功能概览。 总结: 安森美半导体为智能电网、智能家庭、智能楼宇控制等应用提供丰富的产品及方案。本文重点介绍了安森美半导体用于此类应用的PLC通信方案、远程抄表M- Bus从收发器方案、楼宇自动化控制KNX收发器方案以及安全保护方案,帮助设计工程师开发配合智能电网及智能家庭/楼宇自动化技术发展趋势的产品,从而在市场上占据更有利位置。

    时间:2014-04-10 关键词: 安森美 远程抄表 m-bus

  • Studio One Media与安森美半导体将联合开发音频方案 为消费及工业电子产品提供前所未有的性能

    21ic讯 Studio One Media, Inc. (OTCQB代号:SOMD)已经与推动高能效创新的安森美半导体(ON Semiconductor,美国纳斯达克上市代号:ONNN)达成协议,将利用Studio One获奖的AfterMasterTM音频技术与安森美半导体数字信号处理器(DSP)产品开发专知和技术来开发集成电路(IC)。 这些器件预计将提供前所未有水准的音频清晰度、深度及响度,用于耳机、电视、条形音箱、计算机、家庭及汽车立体声音响、平板电脑及手机等消费电子设备。这些音频IC预计还将用于多种工业应用,包括商务电话系统、警察及军用电台、内部通话系统及其它众多产品类型。 AfterMaster HD Audio Labs公司总裁兼首席执行官Larry Ryckman说:“与安森美半导体的协议是AfterMaster的一个重要里程碑,因为这将加快推动将我们的技术引入消费电子产品。嵌入了AfterMaster音频技术的IC能够为消费类硬件制造商带来真正突破性的技术,提供比市场上现有任何其它音频技术显著优越的品质。” 安森美半导体应用产品部高级副总裁兼总经理高腾博(Robert Klosterboer)说:“与Studio One的协作为安森美半导体带来令人激动的机遇,以进一步扩充我们为消费电子原设备制造商(OEM)提供的业界领先DSP产品系列。消费者持续寻求更高品质的音频体验,高端(高性能)音频产品的强劲增长就是例证。我们在算法开发领域获得证明的专知和技术,以及我们专门针对音频领域开发的强大的DSP产品阵容,使我们极适合与Studio One合作,成为此领域的强力供应商。”

    时间:2014-04-09 关键词: 半导体 安森美 studio 工业电子 音频方案

  • 安森美半导体将收购Truesense Imaging, Inc.

    21ic讯 推动高能效创新的安森美半导体(ON Semiconductor)签署最终协议,收购高性能图像传感器供应商Truesense Imaging, Inc.。Truesense Imaging的产品用于多种工业终端市场,包括机器视觉、保安监控、交通监控、医疗及科学成像,以及摄影。收购Truesense Imaging与安森美半导体现有图像传感器业务极之相辅相成,大幅扩充公司的技术阵容,增添200多家新客户。根据协议条款,安森美半导体将支付近9,200万美元现金来收购Truesense Imaging,是项交易受例定成交条件调整后完成。收购资金将以安森美半导体内部可用现金来支付。 安森美半导体总裁兼首席执行官(CEO)傑克信(Keith Jackson)说:“Truesense Imaging的待批收购将我们阐明在少数细分工业市场扩充实力的策略目标推进了一步。收购Truesense将增强我们提供用于工业终端市场的宽广阵容高性能图像传感器产品的能力,同时还显著扩大我们的客户覆盖。我对两家公司的结合带来在高性能成像市场的增长机遇感到兴奋。” Truesense Imaging, Inc. CEO Chris McNiffe说:“安森美半导体是Truesense策略的极配,因为我们的愿景相同,都是想增强用于世界上最严格成像应用的高性能传感器的能力。两家公司的结合,使我们能够充分发挥我们的技术基础、40年的成像专知和技术及安森美半导体的研发、制造和全球物流基础设施。我们非常高兴加盟安森美半导体,为双方客户及雇员带来新的增长机遇。” 安森美半导体预计是项收购将迅即为公司收入及毛利增值,不包括任何非经常性收购相关费用及既得无形资产之摊销。根据未经审计的业绩,Truesense Imaging 2013年收入约为7,900万美元,毛利率及运营利润率分别为44%及23%。Truesense Imaging将会融合至安森美半导体的应用产品部(APG)。交易已获安森美半导体及Truesense Imaging的董事会(或其授权委员会)批准,预计将在2014年第2季度末前完成,仍有待监管机构批准及按例定成交条件。

    时间:2014-04-04 关键词: 半导体 安森美 truesense

  • 安森美半导体荣获美国国防部颁发的“可信设计”认证

    21ic讯 安森美半导体凭借早前已获得的“可信晶圆厂”、“可信代理人”及如今获得的“可信设计”认证,能够为客户实施从初始ASIC设计到晶圆制造的完整流程推动高能效创新的安森美半导体(ON Semiconductor,美国纳斯达克上市代号:ONNN)位于美国爱达荷州Pocatello的工厂已获美国国防部(DoD)国防微电子业务处(DEMA)认证项目授予“可信设计”资质。这设计认证加上公司此前已获得的“可信晶圆厂”和“可信代理人”认证,使安森美半导体成为也能够提供可信专用集成电路(ASIC)设计资源的极少数“可信晶圆厂”供应商之一。 这认证项目是美国国防部确保美国军事及国家安全应用使用的电子元器件可信及安全之策略的一部分。认证成为要求并变得更加关键,因为微电子行业所有领域从美国向海外的迁移不断增多,而同时美国军事及国家安全机构对高性能ASIC的需求持续扩增。 这新的“可信设计”认证使安森美半导体拥有从设计通往晶圆制造的流程。公司在爱达荷州的项目工程团队如今能够专注于客户设计而无须忧心第三方干预,加速复杂ASIC的设计周期时间,且在降低项目总成本方面受益匪浅。凭借“可信设计”认证,安森美半导体能够在其爱达荷州Pocatello工厂(包含40,000平方英尺(约3,716平方米)的制造洁净室制造空间)及俄勒冈州Gresham工厂(包含超过100,000平方英尺(约9,290平方米)的洁净室空间),配合110纳米(nm)、180 nm、0.35 μm及0.5 μm标准单元数字设计。 安森美半导体军事/航空、数字、定制代工、集成无源器件(IPD)及图像传感器产品副总裁Vince Hopkin说:“达致‘可信设计’认证彰显我们技术专知、工厂、工艺及产品的极高品质和安全性。‘可信设计’资质,以及公司此前荣获的‘可信晶圆厂’和‘可信代理人’认证,使安森美半导体能够进一步优化我们的客户服务,达致更高的效率,帮助降低新设计的总成本及加快上市时间。”

    时间:2014-04-02 关键词: 半导体 安森美 可信设计

  • 安森美瞄准汽车市场 着力提升能源效率

    安森美瞄准汽车市场 着力提升能源效率

    安森美的强项一直是先进的电源系统,在汽车领域,安森美也是利用这一优势,旨在提升汽车能源使用效率。 安森美半导体大中华区销售副总裁谢鸿裕表示:“安森美一直在致力于提升汽车能源效率,比如针对新能源汽车,我们就可以先进电机控制系统、先进的开关电源、IGBT等产品。通过这些产品的有效组合,提升汽车的整体能源效率。” 通过深耕汽车市场,安森美也得到了丰厚的回报。 根据安森美半导体披露的数据,2013年全年公司的收入为27.83亿美元,其中汽车板块业务的收入比例从2008年的16%增长到了2013年的27%(7.51亿美元),在所有业务板块中位居第一。与此同时,亚太区依旧是所有区域市场中表现最为抢眼的市场,公司2013年收入有59%的贡献均来自于亚太区(不包括日本)。 此外,在全球汽车半导体市场占据的份额也逐步提升,超过3%。据HIS数据,中国汽车电子领域2013年增长率约10%,而安森美在中国市场增长率则高达20%,两倍于行业整体成长。 现在安森美已经拥有了覆盖汽车空调、车门控制、仪表盘、动力总成、车载信息娱乐系统、汽车照明系统、车载网络等应用的高能效产品及方案,并在多个领域处于领先地位。 比如现在日趋火热的汽车LED照明领域,安森美就有着丰富的经验。 谢鸿裕介绍说:“安森美在汽车照明方面,涵盖了LED外部照明、LED内部照明、HID前照灯、先进前照灯系统(AFS)、电机控制等。” 安森美汽车LED驱动器 安森美针对汽车LED照明推出的方案。前照灯包含了远光灯、近光灯、日间行车灯等一系列全面解决方案。安森美针对前照灯还可以提供优化弯道可见度的自适应前照灯系统(AFS)的光束旋转,并根据实时环境调配光束的自适应驾驶光束(ADB)。安森美半导体提供专门为前照灯设计的完整产品系列,包括通用灯泡驱动器方案、步进电机驱动器、LED驱动器及氙气灯驱动器。针对后照灯,安森美半导体的NCV7680是用于汽车LED组合尾灯的线性稳流器及控制器,具有驱动LED串恒流输出、LED串开路诊断(带开漏极输出)、消除EMI顾虑的歪曲率控制功能、片上1 kHz尾沿PWM调光、过压及过温时降低输出功率等特性。 此外,针对汽车内部网络连接。安森美的车载网络主要为车身内部提供数据的传递和转换,包含CAN网络收发器、LIN局部网络、以太网、车门控制等。针对未来的车联网,目前安森美涉及不多。“我们会及时根据市场发展跟进车联网的发展。” 谢鸿裕表示。 在安森美的强项,电源部分。安森美可以提供智能电源模块(IPM)。为了满足汽车客户对于提升燃油经济性及减少排放、更便利的操控、加快上市时间的要求。安森美为了客户简化了设计工程,提供“系统级方案”替代原来被广泛应用的分立器件方案。不论是体积还是效率都获得了巨大的提升。 为了更好地服务中国本土市场,安森美在中国设立了上海汽车解决方案工程中心(SEC),配备了中国本地应用工程师及现场应用工程师,及时为中国客户提供服务。

    时间:2014-04-01 关键词: 汽车 安森美 LED 技术专访

  • 安森美半导体针对汽车照明应用的LED及电机驱动方案

    随着LED光输出不断提升,彩色及白光高亮度LED已能替代白炽灯用于汽车照明。由于LED是低压器件,根据色彩及电流不同,其正向电压可能介于2 V至4.5 V之间;LED还需要以恒定电流驱动,以确保所要求的光强度和色彩。安森美半导体为汽车照明应用提供符合汽车应用严格要求的丰富LED照明及电机驱动方案,满足不同汽车照明应用的需求。 汽车前照灯方案 现在路上行驶的大多数汽车都装备了卤素灯,带有主要前照灯功能——远光灯及近光灯。卤素近光灯的功率消耗约55 W,提供约1,000流明的光输出。而十年前推出的高强度气体放电灯(HID)消耗功率约为35 W,光输出约3,500流明。由于极高的光强度和眩光,会给迎面驶来的汽车带来风险,一些国家要求近光灯要自动调节,并附加高压清洗装置。随着时间推移,HID灯将在双氙气方案中集成远光灯功能。 虽然卤素灯技术仍是可行的前照灯方案,但汽车设计已经开始越来越多地使用LED照明技术,以提供丰富的造型选择,支持灯具“即时导通”,并实现0%到100%的亮度控制。 前照灯另一个重要用途是优化弯道可见度的自适应前照灯系统(AFS)的光束旋转,并根据实时环境调配光束的自适应驾驶光束(ADB)。步进电机为AFS及ADB提供主要的控制功能。安森美半导体提供专门为前照灯设计的完整产品系列,包括通用灯泡驱动器方案、步进电机驱动器、LED驱动器及氙气灯驱动器。 1) 前照灯的水平及旋转调节方案 AMIS-30623单芯片微步进电机驱动器控制器及LIN接口可用于设计与LIN主机远程连接的专用机电方案。该器件通过总线接收位置指令,并使用可配置的电流、速度、加速度及减速度参数,驱动电机线圈至所需的位置,还可检测电机停转状况,适用于前照灯水平调整和旋转控制。 图1:单芯片微步进电机驱动器及LIN接口 NCV70521和NCV70522是单芯片微步进电机驱动器,带有电流转换表和SPI接口。NCV70522还包含嵌入式5 V稳压器及看门狗复位功能。该器件用作外设驱动器,从微控制器接收“下一个微步指令,并以想要的速度同步电机线圈电流。集成SPI总线允许参数设置及诊断反馈。 图2:带电流转换表和SPI接口的单芯片微步进电机驱动器 2) 先进LED前照灯系统的电源镇流器及双LED驱动器 用于前照灯的NCV78663单芯片智能LED驱动器支持以单个模块控制远光灯、近光灯、日间行车灯、示廓灯、转向灯、转向指示灯及雾灯。它集成数字调光、SPI可编程设置及内置诊断功能,提供集成的高能效方案,全面控制前照灯。 NCV78663是降压-升压拓扑的LED稳流器,具有恒定平均电流、高能效集成降压开关(高边)、高达2A的电流,以及扩展诊断功能(检测开路或驱动器故障、短路、过流保护、单个LED故障)、热保护的特性。 图3:前照灯单芯片智能LED驱动器 图4:NCV78663演示套件 尾灯方案 现在汽车组合尾灯(RCL)越来越多地采用LED灯体组,不仅外形美观、光效高,更有助于后车清晰地看到前车的行驶状态。安森美半导体的NCV7680是用于汽车LED组合尾灯的线性稳流器及控制器,具有驱动LED串恒流输出、LED串开路诊断(带开漏极输出)、消除EMI顾虑的歪曲率控制功能、片上1 kHz尾沿PWM调光、过压及过温时降低输出功率等特性。 汽车电池系统电压波动范围大,在低电压条件下提供恒定LED光输出是关键特性。NCV7680包含8个线性可编程恒流源。采用NCV7680的系统可支持两个亮度等级,一个用于刹车灯,一个用于尾灯;也可以采用可选的PWM控制(首选的LED调光方法)。PWM发生器的固定频率可提供无闪烁的照明。可选的外部镇流器FET允许在要求大电流的设计中分配功率。 图5:有外部FET镇流器晶体管的应用图 为配合常见的LED串组合尾灯配置,NCV7680提供8路匹配输出,用于单独驱动各串,而电流由单颗电阻设定。单独驱动各可串确保不同串之间的电流分配均衡。NCV7680可以单独使用,也可以与其它一些支持电路一起组成更复杂系统。该器件适用于组合尾灯、日间行车灯(DRL)、雾灯、中央高位刹车灯(CHMSL)阵列、转向信号灯及其他外部调制应用、液晶显示器(LCD)背光、照明模块等。 汽车内部及外部照明方案 1) 内部RGB LED照明方案 本地互连网络(LIN)总线是一种用于当今汽车网络架构的低成本串行通信协议。NCV7430 LIN RGB LED驱动器结合了LIN收发器与RGB LED驱动器及存储器,适用于汽车内部照明。这款单芯片RGB驱动器可监视汽车内部照明中的专用多色彩LED应用。 NCV7430包含LIN接口(从器件),用于LED色彩及光强度参数设定。该器件通过LIN总线接收指令,随后独立驱动LED。NCV7430在LIN总线上用作从器件,而主器件可以通过总线读取特定状态信息(参数值及错误标志)。NCV7430的LIN地址可通过器件内部存储器编程固化。 图6:汽车内部照明方案 NCV7430的特性还包括保护及诊断过流检测(对地及VBB短路检测、LED开路检测、高温警示及关闭和检测到错误时重试模式);省电(休眠模式供电电流20 mA、兼容14 V汽车系统);以及EMI兼容性(LIN总线集成斜坡控制、LED调制模式降低EMC)。 2) 外部及内部照明恒流稳流器(CCR)方案 双端线性恒流稳流器(CCR)是简单、经济及强固的器件,为成本敏感的LED应用提供有效的稳流方案,适用于汽车外部照明,如中央高位刹车灯(CHMSL),以及内部照明,如座舱灯、化妆镜灯、手套箱。该器件不要求外部元件,可用作高边或低边稳流器,在宽输入电压范围下对输出电流进行稳流,其设计带有负温度系数特性,用于保护LED在极端电压及工作条件下免受热失控影响。 型号为NSI45xxx、NSI50xxx、NSIC20xx、NSI45xxxJ和NSI50150AD的器件的稳流电流可在宽电压范围内提供恒定亮度;负温度系数在高环境温度条件下可保护LED;提供多种最大电压版本(45 V、50 V及120 V),可承受电池电压突降。 图7:汽车外部及内部照明的恒流稳流器 除以上方案,安森美半导体还提供其它LED驱动方案。紧凑型350 mA降压LED驱动器CAV4201和CAT4201采用专利的平均电流稳流架构,可用24 V电源驱动串联的多达7颗LED,处理达40 V的瞬态电压,能效高于94%;还具有限流及过热保护、LED开路保护功能。其汽车版本CAV4201通过了AEC-Q100认证。另一款用于高亮度LED的多拓扑恒流开关稳压器NCV3065,驱动电流达1.5 A,采用外部开关提升能效,支持PWM及模拟调光,可承受达40 V瞬态电压。 总结 安森美半导体运用低压及高压技术及电源管理方案方面的专知和技术,以及先进汽车工艺技术为汽车照明应用提供各种先进解决方案。所有这些集成电路均符合汽车可靠性和温度等规范及环保要求,同时能够满足人们对车内照明控制、前照灯、后组合灯、雾灯、示廓灯,尤其是新光源等方面越来越高的要求,在为驾驶者带来舒适性和乐趣,丰富消费者体验的同时,也满足了环保和节能的要求。

    时间:2014-03-24 关键词: 安森美 LED 电机驱动 汽车照明

  • 安森美半导体低压便携及中等电压LED通用照明方案

    安森美半导体低压便携及中等电压LED通用照明方案

    发光二极管(LED)光输出持续提升,彩色及白光高亮度LED应用已扩展至全新的市场领域。LED已开始替代白炽灯、荧光灯,用于汽车、涵盖智能手机到液晶电视的消费电子、建筑物照明及通用照明等应用。未来,LED将继续以其可编程能力和灵活性及创新的固态照明(SSL)方案改变照明市场。 LED是低压器件,根据色彩及电流不同,LED正向电压可介于2V至4.5V之间,并以恒定电流驱动,以确保所要求光强度和色彩。这要求电源转换及控制方案连接不同电源,甚至是电池。安森美半导体分别为低压便携式和中压LED通用照明提供优化的驱动器方案,以满足不同应用的照明需求。 低压便携LED驱动器拓扑及安森美半导体解决方案 小型彩色LCD面板、键盘及指示灯背光广泛采用白光LED及RGB三色LED。智能手机及数码相机则采用高亮度LED作闪光光源。这些应用要求能将电池使用时间延至最长并将PCB面积和高度减至最小。安森美半导体提供使用线性、电感及电荷泵拓扑的各种方案。电感型方案总能效最佳;电荷泵方案使用低高度陶瓷电容,空间及高度最小;线性方案很适合彩色指示灯及简单背光应用。 1)电感升压及降压拓扑方案 针对驱动低电压便携式设备背光和电筒/闪光应用的白光LED,安森美半导体提供采用PWM调光的不同产品。升压产品的输出电流从20 mA到800 mA,包括CAT37、CAT32、CAT4238、CAT4237、CAT4238、LV52204、LV52206、CAT4137、NCP5005、CAT4139、CAT4240和、NCP1422。电感降压产品NCP1529的输出电流为1 A。 图1:电感升压拓扑 例如,LV52204是应用于智能手机的单通道高压及高能效LED背光升压驱动器IC,输入电压为2.7 V至5.5 V,提供40 V输出电压并控制10颗LED。其引脚与市场上流行产品兼容,可轻易替代。 2)电荷泵拓扑方案 安森美半导体拥有专利的四模(Quad-Mode®)自适应分数型电荷泵方案,可提供电感型LED驱动器的高能效水平,去掉了高厚度电感及有害的电磁干扰(EMI)。四模架构增加了第4种工作模式(1.33倍),无需额外电容,能效提高10%,封装尺寸减小65%。 图2:电荷泵拓扑 针对LCD背光、LED闪光/电筒和指示器,安森美半导体提供总输出电流10至192 mA的多种电荷泵/白光和RGB LED驱动器产品,包括NCP1840、CAT3606、CAT3616、CAT3626、CAT3636、AT3637、CAT3649、CAT3604A、CAT3604V、CAT3614、CAT3644、NCP5623B/C、CAT3643、CAT3647、CAT3612、CAT3224(4闪光灯,400 mA电筒)、NCP5612、CAT3661、NCP5603(200 mA DC,350 mA脉冲)、CAT3200、CAT3200H。 3)线性拓扑方案 针对手机等便携设备的LCD背光应用,安森美半导体提供多款简单线性白光LED驱动器。它采用单线式EZDim接口调光,有32级调光控制;25 mA固定电流(B版本)或可调节电流(A版本)。这些单模LED驱动器可作为系统级的一部分,用于设计整合低电压LED和简单LED驱动器的背光电路。 图3:线性拓扑 [!--empirenews.page--] 4) 其它专用驱动器 安森美半导体提供针对相机闪光及手电筒等应用的专用LED驱动器,如CAT3224和CAT3612 (电荷泵拓扑结构)、CAT4134 (电感升压拓扑结构),可以提供150 mA至4A的不同闪光电流和亮度,可满足拍照手机、智能手机及氙灯替代的LED光输出不断提升的需求。 安森美半导体还为RGB LED提供各种驱动方案,如有独立RGB开/关的多通道多功能LED驱动器(LV5207LP和LV5216CS),用于7至16个LED通道的闪光灯/电筒筒、RGB照明、主液晶屏背光、辅助液晶屏背光等应用;以及RGB照明驱动器(LV5217LP和LV5223GR),用于支持彩色照明设计,实现便携式设备丰富的照明色彩。 中等电压LED驱动器拓扑及安森美半导体解决方案 中等电压通用照明(景观照明、低压轨道灯、太阳能供电照明、汽车、应急车辆、航海应用、12 Vac/Vdc MR16灯、飞机内部照明、标牌背光、广告牌文字电路和标牌)大多采用离线AC-DC电源、电池或带低压交流输出的电子变压器供电。根据LED电流及工作条件,需要线性或开关稳压器型LED驱动器方案。为此,安森美半导体提供满足不同应用需求拓扑的LED驱动方案。 1) 线性LED驱动器方案 线性方案简单,易于设计,允许用高稳流精度驱动LED,而不必考虑LED正向电压或输入电源的变化,成为许多照明应用的首选。线性LED驱动器必须匹配应用的功耗要求。安森美半导体提供多种恒流线性LED驱动器,其电流电平涵盖10 mA至1 A范围。 图4:外部BRT调光的恒流稳流器 NSI45系列是双端或三端线性恒流稳流器(CCR),基于安森美半导体的自偏置晶体管技术,非常适合驱动建筑物、汽车及工业标牌LED照明等应用不同输入电压的LED应用。NSI45系列可在宽输入电压范围工作,还可以在极端电压和工作温度下防止LED热失控影响。由于包括低启动电压,无论正向电压(Vf)如何变化都可实现精密稳流,同时具有保护LED的负温度系数特性。 依照通道输出电流,安森美半导体的线性LED可划分为10至50 mA(NSI50010Y、NSI45015W、NSI45020JZ、NCV7680、NSIC2030B、NSIC2020B、NSI45030Z、NSI45030AZ、NSI45030A、NSI45030、NSI45025Z、NSI45025AZ。NSI45025A、NSI45025、NSI45020A、NSI45020、NSIC2050B);60至350 mA(CAT4104、NSI50350AS、NSI50350AD、NUD4011、NSI45035JZ、NSI50150AD、NSI45090JD、NSI45060JD);以及500 mA(NUD4001)和1000 mA(CAT4101)。其中一些器件输出电流跨度很大,更加方便选择。 2) 开关驱动器方案 用于中等电压通用照明的开关驱动器有多种拓扑,如降压、升压;降压/升压的NCP3065和NCP3066(可以配置为控制器)、NCP3163、MC33163、NCP1294;降压的CAT4201、NCP1034、NCL30100、NCL30105、NCL30160、NCL30161;此外还有升压或SEPIC的CS5171/3。 图5:开关驱动器方案 中等电压LED通用照明应用示例 1) LED MR16灯泡方案 针对空间及高能效要求的低功率应用,安森美半导体提供一款能效高达95%,又具有自然LED开路保护的固定关闭时间降压LED驱动器控制器NCL30100。该器件采用准固定关闭时间、峰值电流迟滞控制方法,不要求补偿元件;其低边N-FET开关拓扑适合连续导电模式工作,无须输出电容;其工作频率小于500 kHz,±5%典型稳流容限,VCC工作电压范围为6.35至18 V。[!--empirenews.page--] 图6:采用NCL30100的LED MR16灯泡方案 对于3至4个LED模块的12 V AC-DC设计,可以使用安森美半导体针对NCP3065的评估板NCP3065BBGEVB,用来驱动12 Vac/Vdc应用中的夏普ZENIGATA™、Cree XLamp™MC-E及其他LED模块。其特点是小尺寸、宽输入和输出工作电压,输出电流经过稳流,还具有LED开路保护、输出短路保护能力。该解决方案适用于MR16灯泡、景观照明、交通照明。 2) 太阳能供电LED路牌方案 大功率LED可采用安森美半导体的恒流降压LED驱动器NCL30160,实现高达98%的能效。它采用30 mΩ集成MOSFET,100%占空比可提供高能效;输入电压范围为6.3 V至40 V,开关频率可达1.4 MHz;还具有专用PWM调光引脚/低功率关闭、无须控制环路补偿和1.5 A平均电流能力。 图7:太阳能供电LED路牌方案 3) 3颗及4颗LED模块的12 V AC-DC方案 在低压12 Vac/Vdc应用中,LED模块的正向电压与输入电压范围交叠,因此要使用单开关降压-升压配置。安森美半导体针对驱动多裸片LED模块提供12 V AC-DC方案。其特点是小尺寸、宽输入及输出工作电压范围、稳流输出电流;具有LED开路保护和输出短路保护功能。其应用包括MR16灯泡、景观照明和交通灯。 图8:多颗LED模块12 V AC-DC方案 总结 为满足绿色电子产品的高性能、高能效需求,安森美半导体利用其在低电压和高压技术及在电源管理方案方面的专长,提供全面的LED驱动或控制解决方案。这些方案在集成更多功能的同时,采用越来越小的封装,实现越来越低的功耗,使客户能够开发高能效的低压便携及中等电压LED通用照明方案,并加快产品上市。

    时间:2014-03-13 关键词: 安森美 LED 电源技术解析 通用照明

  • 安森美半导体推出7款高集成度的三相智能功率模块(IPM)

    安森美半导体推出7款高集成度的三相智能功率模块(IPM)

    10 A、15 A及20 A产品系列用于白家电及工业电机应用 21ic讯 安森美半导体(ON Semiconductor)推出7款高集成度的三相智能功率模块(IPM),用于白家电及工业应用的电机控制。这系列高集成度混合器件包含所有电源段功能,包括预驱动器及输出段功率器件,还带有启动二极管、欠压保护和过流保护功能。 这些IPM由功率器件及最大电压600(V)的门极驱动器构成,而逆变器最大工作电压是450 V。STK544UC62K-E、STK551U362A-E、STK554U362A-E及STK554U362C-E的最大输出电流10安培(A);STK551U392A-E及STK554U392A-E的最大输出电流15 A;STK551U3A2A-E的最大输出电流20 A。 这些IPM能以达20千赫兹(kHz)的开关频率工作。安森美半导体的绝缘金属基板(IMST®)技术使这些IPM提供高能效及低噪声。这些器件本身的高集成度,配以更小的外部元件,使电源系统控制板能够减小物理尺寸,使用更少元件,减少高压电路板走线,及降低组装的复杂程度。 安森美半导体IPM分部总经理Chris Chey说:“在白家电市场,能效持续是重点之一。这些智能功率模块的高集成度帮助我们客户提升白家电控制电路的能效并降低噪声,同时缩短设计时间。” 安森美半导体的GreenPoint®网上分析工具提供分析IPM性能的交互式工具。用户在选择器件后可进行分析、设定工作条件、查看性能仿真并下载结果。 封装及价格 STK544UC62K-E采用无铅SIP-23封装。STK551U362A-E、STK554U362A-E、STK554U362C-E、STK551U392A-E、STK554U392A-E及STK551U3A2A-E采用无铅SIP-29封装。这些器件的预算单价为6.00至8.40美元。

    时间:2014-03-12 关键词: 安森美 电机控制 智能功率模块 电源新品

  • 安森美半导体的ASIC设计方法符合机载系统电子硬件的DO-254标准严格要求

    21ic讯 推动高能效创新的安森美半导体(ON Semiconductor,美国纳斯达克上市代号:ONNN)宣布,公司使用的数字专用集成电路(ASIC)设计流程方法完全支持需要获得DO-254认证的商用飞机制造商的严格要求。此能力彰显了安森美半导体身为有用定制硅方案供应商的资质,能为领先航空公司及其分包合作伙伴供货。符合DO-254标准的方案是设计用于飞行悠关型航空应用之任何系统级芯片(SoC)的必要组成部分。 此标准规定了航空电子设备制造商根据欧洲航空安全局(EASA)和美国联邦航空管理局(FAA)指引必须符达到的目标。美国FAA此前于2005年正式认可DO-254为具体说明机载系统用复杂电子硬件遵从标准的一种方式。此标准的主要目的在于推动从概念阶段到开发、确认及验证阶段获取及跟踪设计要求的准则和方法。 安森美半导体军事/航空、数字、晶圆代工、集成无源器件(IPD)及图像传感器产品分部副总裁Vince Hopkin说:“安森美半导体能够提供配合客户遵从DO-254标准的定制ASIC方案,表示航空工业能够充分利用我们的经验、知识和创新,以帮助他们开发下一代航空电子系统。我们与空中客车(Airbus)在开发A350 XWB宽体飞机飞行控制计算机用ASIC方面的成功协作,已经彰显了这一点。我们也期望与此市场板块的其它领先公司再现这样的成功协作。”

    时间:2014-03-10 关键词: 安森美 asic 系统电子硬件 do-254标准

  • 安森美推出测量精度水平领先业界的高能效电池监测器

    安森美推出测量精度水平领先业界的高能效电池监测器

    CMOS电池电量监测器降低能耗、减少元件数量及降低系统成本,同时提供高精度的电池电压及温度信息 21ic讯 安森美半导体(ON Semiconductor)推出新系列的互补金属氧化物半导体(CMOS) “电池电量监测器”集成电路(IC),为智能手机、平板电脑及数码相机等多种便携电子产品中常用的单节锂离子(Li+)电池提供精确的剩余电量等级监测。新的LC709201F、LC709202F及LC709203F结合了高精度等级,以及业界最低能耗,优于执行此功能的竞争器件。这些器件还减少元件数量及降低系统成本,因为它们跟竞争器件不同,并不要求电流感测电阻来组成方案。 安森美半导体新的电池监测器通过使用独立的校正技术确定温度及电压,将测量误差降到低于±5%(LC709201F和LC709202F)或低于±2.8%(LC709203F)。低电流消耗将电池电量消耗降至最低,帮助延长相邻充电周期的间隔时间。LC709202F和LC709203F还具有低于0.2微安(µA)省电休眠模式功能,进一化增强了省电性能。此外,LC709203F还提供电流消耗为2 µA的ECO(节能优先)模式。 LC709201F的关键特性包括I2C接口及通信引脚,还包括电池温度读取控制、电池温度模拟电压输入、复位、测试及电源引脚。LC709202F及LC709203F增加了警示功能(LC709203F的警示功能可配置),以显示低相对充电状态(RSOC)、低电池电压及外部警示/中断,用于低电池电量警示。此外,LC709203F能凭借表重写系统(table re-writing system)来适应任何新兴的锂离子电池化学类型。 安森美半导体数字方案分部总经理Atsushi Bando说:“提供最精确的电池电量及温度测量是便携电子产品的一项明晰要求,持续提示剩余电池电量对用户至关重要。我们新系列的电池电量监测器通过使用独特技术实现了此目标。此外,这些器件符合空间受限型便携电子产品设计人员严格但也常见的要求,提供小尺寸的方案,将元件总数量减至最少,且仅消耗极少的珍贵电池电量。” 封装及价格 LC709201F及LC709202F采用无铅VCT-16封装,LC709203F采用无铅VDFN-8及WLCSP-9封装。这些器件每批量2,000片的单价为0.66至2.00美元。

    时间:2014-03-10 关键词: 安森美 电源新品 电池监测器

  • 安森美半导体公布2013年度最佳代理商获奖名单

    21ic讯 安森美半导体(ON Semiconductor) 公布其2013年度最佳代理合作伙伴奖名单。该等奖项表彰每个区域市场之杰出代理商,包括他们在整体渠道销售、增加市场份额、提高安森美半导体所收购公司的产品销售,以及他们的卓越流程管理。 2013年的获奖者如下: 美洲最佳代理合作伙伴: 富昌电子 (Future Electronics) 欧洲,中东和非洲区最佳代理合作伙伴: EBV Elektronik 中国最佳代理合作伙伴: 世平集团(World Peace International) 台湾区最佳代理合作伙伴: 世平集团(World Peace International) 南韩最佳代理合作伙伴: 文晔科技(WT Microelectronics) 东南亚最佳代理合作伙伴: 新晔集团 (Serial System Ltd. Group) 亚太区最佳代理合作伙伴(不包括日本) : 世平集团(World Peace International) 新产品推介最佳全球代理合作伙伴: 得捷电子 安森美半导体全球渠道销售副总裁Jeff Thomson说:“代理商渠道的销售额占安森美半导体2013年度总收入约44%,相比2012年的37%。与世界各地代理商伙伴的合作关系及累进的渠道销售计划是公司成功增加市场渗透率及比行业更快增长收入的致胜关键。作为这些目标的倡导者, 每位2013年奖项的得主卓有成效地增加了产品销售,开拓了可观的新业务,有效地配合了我们客户的需求及安森美半导体卓越运营的倡议。安森美半导体很高兴表彰这些杰出渠道伙伴在2013年的重要贡献。”

    时间:2014-02-17 关键词: 安森美 代理商 富昌电子

  • 安森美半导体用于白家电各功能模块的高能效方案

    安森美半导体用于白家电各功能模块的高能效方案

    随着人们对能源使用、环境保护的观念越来越强,对人性化、个性化产品的需求越来越多,节能、环保、智能逐步成为了消费者对白家电产品新的诉求。如何为白家电提供更有效的电源管理、更精准的电机控制及更便捷的人机交互,成为了白家电厂商新的努力目标。 作为全球领先的高性能硅方案供应商,安森美半导体致力于为白家电领域提供全系统完备的技术和解决方案,所提供产品涉及电源和信号管理、逻辑、分立及定制器件,帮助白家电客户克服在电源管理、电机驱动、系统控制、用户接口、通信互连等各个功能模块中所面临的设计挑战。 图1. 白家电功能模块简化框图 电源管理功能模块 安森美半导体积极参与全球各种标准组织及工作组在电源能效方面各种规范及激励项目的制定及更新(如 ENERGY及80 PLUS ),推出符合世界各地所有相关规范的方案及产品。安森美半导体提供宽广阵容的电源管理方案,帮助客户应对在低待机能耗、高工作能效以及功率因数校正等电源管理关键领域所面临的挑战。其GreenPoint参考设计指明了设计高能效电源的方向,参考设计中包含的原理图、物料单(BOM)、PCB Gerber文件、设计重点及测试报告,可有效帮助工程师缩短设计周期,加快产品上市。 安森美半导体用于白家电电源管理功能模块的方案涵盖AC-DC转换、DC-DC转换、功率因数校正(PFC)及电源逆变等产品。安森美半导体的多款高效能AC-DC离线稳压器内部集成高压功率MOSFET,简化了小功率开关电源的设计。NCP107x(0/1/2/5/6/7)系列采用PDIP-7或SOT-223封装,内部集成了700 V高压MOSFET,采用电流模式65/100/130kHz固定频率工作,用于3W至15W功率的应用。该系列支持频率反走及跳周期模式,能有效提升电源轻载能效。另外该系列还具有内置高压启动功能,支持动态自供电(DSS),提供无损耗启动序列。 图2为基于安森美半导体NCP1075设计的8W双路输出市电供电反激电源,固定工作频率100kHz;两路输出都包含肖特基二极管,用于提升能效;根据所要求的稳压精度提供双感测选择;变压器次级绕组提供了良好的负载稳压及互稳压。 图2. 基于安森美半导体NCP1075设计的8W双路输出市电供电反激电源 NCP112x(2/4/9)系列采用PDIP-7封装,内置650 V额定雪崩能量MOSFET,采用峰值电流模式65/100kHz开关频率工作。NCP112x支持正常及频率反走条件下的频率抖动,改善电磁干扰(EMI)性能,其内置4 ms软启动、可调节限流并有效降低空载待机能耗。 图3为基于安森美半导体NCP1129设计的25 W高压市电供电电源,它提供12 V恒压输出,采用峰值电流模式控制,带可调节斜坡补偿,确保在连续导电模式(CCM)的稳定性;优化短路保护及实际过载检测;轻载条件下频率反走至26kHz。 图3. 基于安森美半导体NCP1129设计的25W高压市电供电电源[!--empirenews.page--] 同时安森美半导体还为客户提供高集成度功率因数控制器、DC-DC控制器、分立MOSFET、功率整流器、二极管及晶体管等完整系列的电源半导体产品。 电机驱动功能 安森美半导体为白家电变频驱动提供分立及模块式设计: 分立设计器件:安森美半导体用于MOSFET/IGBT门极驱动器NCP5104、NCP5106、NCP5111、NCP5181能工作在高达600V的输入电压,具有每纳秒50V的dv/dt抗扰度,并兼容于3.3V和5V输入逻辑,这些器件使用启动电路(bootstrap)技术来确保驱动高边功率开关,并提供强固的设计。 安森美半导体用于功率因数控制器的IGBT产品有 NGTB05N60、NGTB10N60、NGTB15N60、NGTB20N60L2、NGTB30N60,带续流二极管;用于电机驱动被动功率因数校正的IGBT产品有NGTG12N60、NGTG15N60S1、NGTG20N60L2、NGTG30N60F、NGTG50N60F,不带续流二极管。 图4. 用于功率因数控制器的IGBT 图5. 用于电机驱动功率因数校正的IGBT 安森美半导体用于电机控制的MOSFET产品具有低导通阻抗、低电容、低门极电荷等特性,能将器件导通损耗、开关损耗以及驱动器损耗降至最低,提供高抗雪崩能力及大电流通过能力。 模块式设计:安森美半导体采用IMST(绝缘金属基板技术)技术使分立无源器件(电阻、电容)、分立有源器件(二极管、晶体管)及集成电路(门驱动器、DSP、逻辑)等封装到同一智能功率模块(IPM)中。 图6. 安森美半导体专有的绝缘金属基板技术(Insulated Metal Substrate Technology,IMST)示意图 智能功率模块(IPM)内含门极驱动、欠压保护(UVLO)、过温检测及电流检测等功能,通过内部优化布线来改善EMI及散热性能,可集成PFC。 安森美半导体用于白家电电机运动控制的步进电机驱动器提供高精度微步进,提供平顺、安静的运行。AMIS-30622集成无传感器停转检测,能动态控制速度、转矩及位置,维持连续运行;LB1948MC及LV8548MC能提供双极及BiDCMOS选择,支持单通道步进电机/双通道直流电机,励磁模式支持满步、半步,具有低饱和电压、低导通阻抗等特性;LV8712T采用单通道PWM恒流控制,励磁模式包括满步、半步、1/4步、1/8步,集成过热关闭、低压检测以及有源反激等保护。 安森美半导体提供应用于无刷直流电机(BLDC)驱动的单相及三相电机驱动器,LB11685AV采用无传感器设计,脉冲幅度调制(PAM)控制,软启动有利于提升启动时的稳定性,软开关则有助于提供静音驱动,内置限流器、过热关闭及抖动锁定(beat lock)保护;LV8136V是一款三相BLDC电机用PWM系统预驱动IC,提供高能效、150°PWM静音驱动。 用户接口功能模块 1) 电容式触摸传感器方案 安森美半导体LC717A00/10电容-数字转换器大规模集成电路(LSI)提供8/16通道电容-传感器输入,适合各种开关应用。采用差分电容检测,能够检测到毫法拉级的电容变化,LSI内部具有自动执行校准功能及导通/关闭判定,每路输入的(导通/关闭)检测结果可由串行接口(I2C兼容总线或SPI)读取。此外,每路输入的测量值可以读取为8位数字数据,增益及其他参数也可以通过串行接口进行调节。[!--empirenews.page--] 安森美半导体提供的电容式触摸传感器具有无需粘合剂、长传感器走线、宽工作温度范围、无额外元件、高抗噪声等优点,为客户提供灵活、低成本、高可靠性设计。 图7. 安森美半导体电容式触摸传感器具有高度灵敏度,支持戴手套触摸,支持含气隙应用 2) 环境光及距离传感器 安森美半导体的环境光传感器具有设计灵活性,可以根据需要在EEPROM中调整,定制过滤0.0125勒克斯检测(即明视光响应),另外具有暗电流和温度补偿、最低每单位分辨率能耗,高速模式的I2C接口,在断电时也不会影响总线工作。安森美半导体环境光传感器包含数字输出(如NOA1305)和模拟输出(如NOA1212)。同样可以采用的还有距离传感器NOA2301、NOA2302及NOA3301。 3) LCD驱动器 安森美半导体提供用于白家电的LCD段驱动器,涵盖从静态到1/10占空比及点阵式驱动器。LC79401KNE是支持图形点阵液晶显示的80输出段(segment)驱动器LSI,支持4位并行输入,当与组(common)驱动器LC79430KNE配合使用时,可以驱动大屏幕液晶面板。 4) 通讯互连 白家电之间的互连及通讯可通过无线(Zigbee或WiFi)或现有的电力线基础设施实现。家庭的每个角落都有电源插座,这使得电力线成为了一个覆盖极为广泛的网络。安森美半导体利用其先进的半导体技术,推出的电力线载波(PLC)调制解调器及电力线驱动器产品可以帮助客户轻松构建联网型智能控制系统。 安森美半导体提供一系列领先扩频型频移键控(S-FSK) PLC调制解调器,NCN49599、NCN49597基于ARM Cortex M0内核MCU,同时支持AC及DC工作,每通道最大波特率达4.8k,支持Cenelec A、B、C及D波段,NCN49599内部集成了功率放大器。AMIS49587,AMIS30585基于ARM7内核MCU,仅支持AC工作,每通道最大波特率分别为2.4k和1.2k。这些窄带PLC调制解调器嵌入了PHY+MAC,符合严格的国际标准(FCC、CENELEC、IEC61334-5-1),可在低压和中压网络上运行。 安森美半导体的PLC驱动器产品NCS5650是一款高效能、低失真的AB类驱动器。NCS5650在关闭模式仅消耗150uA电流,在输出电流为1.5A时,输出电压确保在任意输入端以1.0V或更低的摆幅摆动,确保在严格的环境中提供最优的信噪比。 5) 保护 接地故障断路器(GFCI)是针对北美地区法规要求的一种特殊保护设备,用于防止触电事故风险, GFCI遵从UL943标准。安森美半导体的NCS37000 GFCI信号处理器,用于火线-中性-地线保护。只需极少的元器件以及一个低匝数比铁氧体电流互感器,大幅减少了物料成本,专用DSP控制器提供最佳的有害负载抑制性能,自同步内部振荡器根据交流输电线频率调节,在50Hz及60Hz配电系统上都能达到全精度范围。 图8. 安森美半导体NCS37000 GFCI信号处理器应用示图 系统控制功能模块 安森美半导体提供多种用于白家电控制的MCU产品,主要用于系统控制、LCD显示屏控制以及小型电器系统的控制。日益增加的需求让MCU产品集成度越来越高, 功耗要求也越来越严苛。以LC87F7932B为例,仅在RTC工作模式下提供0.45 μA的平均能耗,而在控制LCD显示屏、RTC工作及间歇工作以检测传感器的12位模数转换器(ADC)的情况下,总平均能耗仅为1.5 μA。[!--empirenews.page--] 基于ARM Cortex内核的32位MCU在白家电领域增长也非常迅速,未来8位/16位将主导简单应用,32位将主导复杂应用。 图9. 基于ARM Cortex-M3 32位MCU的空调室外机案例 安森美半导体提供的PLL时钟合成器/产生器基于锁相环技术,具有零PPM合成误差,能提供低抖动的高精度时钟信号,支持-40℃至+85℃的工业温度范围,支持LVPECL、LVDS、HCSL、LVTTL/LVCMOS多种输出接口。 安森美半导体提供容量从1kb至2Mb的EEPROM产品,能够满足1.8/1.7V至5.5V的宽Vcc工作电压范围,支持工业级和扩展温度范围。 总结: 采用安森美半导体完备成熟的系统解决方案,将帮助白家电厂商更好地满足终端消费者需求,为市场提供安全可靠的白家电产品。安森美半导体拥有的庞大全球设计及应用资源网络,也将为客户提供专业化的技术支持,为产品快速推向市场提供助力。

    时间:2014-02-17 关键词: 安森美 高能效 电源技术解析 白家电

  • 因应能量收集应用的超低功率需求

    因应能量收集应用的超低功率需求

    近年来,能量收集(energy harvesting)话题在电子设计群体内获得了广泛关注。通过能量收集过程,能够捕获、收集然后透过电子设备来利用小批量的能量,从而能够完成简单的任务,而无须在系统设计中集成传统电源。然而,为了有效地实现能量收集,系统需要以尽可能最高的能效等级工作,不管是系统规定的构成元件,还是系统布设的方式,都是如此。下文将讨论能量收集应用的几项技术挑战,以及创新的数字、模拟及电源管理半导体技术怎样发挥关键作用来克服这些挑战。 如今在利用能量收集(或清理)的应用包括建筑物自动化系统、远程监视器/数字采集设备及无线传感器网络。由于能量收集并不依赖于传统形式的电源,它有两种关键的生态优势。首先,它不会导致任何化石燃料储备的耗尽;其次,它不会增加污染等级(因为没有相应的碳排放或用后丢弃的电池)。除了免去绕线或线缆之需并因此提供便利性,对于原设备制造商(OEM)和系统集成商而言,这类应用的真正优势在于,一旦真正就位,它实际上不会产生日常运行成本,因而不会收到公用事业机构的账单或是成本高昂的替换电池上门服务等。 提取所要求的能量 可以采取多种方式来从环境中收集能量(取决于何种方式被证实最适合于特定应用背景),产生的功率等级通常在10 µW至400 µW区间。 采用的机制包括温差、动力学(主要通过振动运动)、太阳能、压电效应、热电效应及电磁。然而,可能除了太阳能外,有关能量采集是“免费”能量的认知并不是完全准确。其于振动或温度梯度的能源利用了大量源自系统的浪费能量。因此,须顾及维修及维护成本因素。 图 1 : 真实世界应用的功率范围 通过收集过程产生的能量可以用于多种方式,例如: 1. 开关(建筑物自动化) – 施加在开关上使其导通或关闭的机械力足以产生相当于数毫焦耳(mJ)的能量来运行无线收发器。这种方式发送射频(RF)信号来启动门锁或灯。这种方式由于不需要绕线,故提供后勤维护及审美上的效果。 2. 温度传感器(建筑物自动化) – 环境空气与加热器之间的温差能提供将温度数据以无线方式发送回给调节系统所需的能量。 3. 空调(建筑物自动化) – 空调导管的振动能用于通过电磁感应产生电气信号。空调可以通过此信号来控制。 4. 远程监控(工业/环境) – 其形式可能是无人值守气象台、化工厂的气体感测系统、海啸警示系统等。太阳能电池或小型风力涡轮机可以提供所要求的能量。 5. 医疗植体(保健) – 诸如血糖监测仪,此类应用中,热量或人体活动使置于病人皮肤上的低功率无线收发器能够将数据反馈至诊疗中心,而无需包含电池(因而提升病人的舒适度,并减少不便利体验)。 6. 手表(消费) – 太阳能或运动能量能用于支援无电池手表的工作。 7. 胎压监测(TPMS,汽车应用) – 使用表面声波(SAW)传感技术, 有可能规避因安装电池及在各个汽车轮胎上配合温度/压力传感器所需的复杂电子电路产生的问题,因而缩短物料单(BOM)成本及所需的工程资源。 系统设计考虑因素 由于要处理的能量仅为微瓦(µW)级,显而易见的是,采取一切可能的措施来最充分利用能量至关重要。工程师需要努力工作以避免浪费。这涉及到硬件及软件考虑因素,能够通过应用高能效的元器件及确保充分的设计优化来实现。至关重要的是,电子系统包含由智能电源管理组成的低压电路。可能还需要考虑到能量存储问题,因为这些系统工作的零散(sporadic)属性表示,在许多情况下,能量被采集的时间与能量后来被利用的时间之间没有直接关联。使用的存储方法必须采用低压工作,并带有大充电电流能力、适当的放电能力,以及很可能完全无自放电能力。处于系统核心的数字IC必须能够提供超足量的处理器性能,以承担系统工作,同时还要能够配合低压工作,从而不超过功率预算。此外,这数字IC的性价比必须足够高,使其应用不会太过于影响跟系统相关的总体支出,否则的系统的价格会太高,无法部署在前方论及的许多能量收集应用中。[!--empirenews.page--] 图 2 : 谨慎利用可用能源 通常情况下,如果有需要增强性能等级、提供更大程度的优化或提高集成度,OEM就会考虑采取定制方法,从项目开始就与专用集成电路(ASIC)供应商合作。不利的是,这种方法并不总是可行,因为它要求大量的前期财务投资以支付一次性工程(NRE)成本,随后还必须有足够大的批量以收回投资。许多能量收集应用并没有足够大的批量来采取这种方法,但另一方面,在后续流程上仅是将现成元件布设到一起的工程师很可能无法将系统能效提升至最高。令情况更糟糕的是,开发过程很可能要求大量的时间和工程资源。 设计社群如今有了第三种选择,这种选择提供ASIC有利的技术属性,但又没有ASIC上投资及上市时间方面的缺点。这种方法结合了超低功率微控制器(MCU)及高能效、可随时定制和预定义的IC;这样的IC集成关键及必不可少的模块,如采集接口及电源管理功能、传感器及智动器接口。Canova Tech的ETA平台就提供了这样一个实例。这种新的开发套件基于安森美半导体的LC87F7932超低功率MCU和Canova Tech的ETA平台,为工程师提供获得业界证明、可以被定制(硬件及软件)的开发套件,以满足特定应用要求,因而增强系统的功率/性能特性。ETA平台完全可配置,能够连接及匹配市场上大多数能量采集器,处理高于0.9 V的直流 及交流输入电压,或者在使用外部变压器的条件下,处理大于数十毫伏(mV)的电压。收集的能量能够采用不同存储元件来传递/存储,如化学电池、电容及超级电容。通过存储元件,系统能够有效地管理积累的能量,而无论采用的是哪种不规则的提供模式,使系统能够应用省电策略,如使用嵌入式超低功率可配置模拟前端,此前端能够进行系统传感器信号的采集和调理,而无须外部MCU的监控。 图3 : ETA平台的框图及布线图。 LC87F7932B MCU是一款采用CMOS技术的8位器件。它包含以250 ns(最小值)总线周期时间工作的中央处理器(CPU)。这IC集成了32 KB板上可编程闪存、2,048字节RAM、片上调试器、LCD控制器/驱动器、16位定时器/计数器及实时时钟。它的12位7通道低功率模拟数字转换器(ADC)在前端完成了信号调理后,转换采集到的信号。然后,此数字信号能够以无线方式传输或存储,用于根据应用来在后续段提取。 图4 : 选择的有源模块示例(红色) 总而言之,能量采集系统的设计涉及到多种重要障碍及挑战。工程师需要尽可能多地提升处理性能,同时将总体功率预算保持在最低等级,而且在可能被证实对成本极敏感的应用中不大幅增加支出。必须竭尽所能,使用最优的元器件,并确保完全理顺开发过程。通过使用本文详细介绍的基于超低能耗MCU架构和可配置及可定制器件的开发平台,工程师能够克服这些障碍,并因而提供更有效的方案。[!--empirenews.page--] Canova Techs ETA平台 安森美半导体LC87F7932B MCU的功能框图

    时间:2014-01-22 关键词: 安森美 能量收集 电源技术解析

  • 安森美半导体配合智能电网及智能家庭趋势的工业通信及安全保护方案

    如今,全球能源需求不断增加,加速消耗现有资源,促使各国政府制定更积极的节能目标和更严格的高能效标准,由此产生一系列的积极影响。如传统低能效的白炽灯照明正加速向LED照明过渡,传统电网向的智能电网生态系统过渡,传统汽车向电动汽车/混合动力汽车过渡,以及高能效电源和电机驱动越来越受重视。 以智能电网为例,它是完全自动化的分布式供电系统(从发电到用电),集成了双向通信智能电表及信息技术,旨在提升能效及可持续的电力服务。智能电网涉及电力、通信及应用等多个层次,涵盖家庭区域网(HAN)、邻域网(NAN)和广域网(WAN)等不同类型。双向通信智能电表的部署,有助于推动以HAN为基础的智能家庭市场的增长。消费者重视通过智能手机及平板电脑进行任务操作的便利性,智能家庭的趋势就是使消费者能够透过这些设备来控制家中智能电器。应用智能技术的电器制造商能够提供家庭能源管理服务,用于远程监控及操作。消费者也需要根据智能电表及公用事业机构浮动收费来认识智能电器的显著节电价值。 图1:智能电网概念示意图。 安森美半导体身为全球领先的半导体供应商,积极推动高能效创新,为智能电网、智能家庭、智能楼宇控制等应用提供多种通信及安全保护方案。 1) 智能电表PLC通信方案 在智能电网中,双向通信的智能电表发挥关键作用,一方面帮助电力机构精确了解用户的用电规律,为高峰用电或低谷用电设定差异化的电价,另一方面,用户也可以合理调整自己的用电计划,从而优化电费支出。智能电表包含不同功能模块,除了电源和计量模块外,还涉及到数据存储功能,需采用安全可靠的存储器;此外,双向实时通信是智能电网的重要特征,故通信模块至关重要,需要选择适合的通信方式及相应的最佳解决方案。 图2:智能电表关键功能模块。 就家庭或建筑物中的智能电表到数据集中器(concentrator)就这一段的网络连接而言,它们通常对通信速率的要求不高,最主要的考虑因素是降低成本。常见的通信方式有无线网络,或有线的电力线载波(PLC)或电力线宽带(BPL)等。具体采用何种通信方式,需要考虑各国电网实际状况等因素,同时先行先试国家的做法也会提供借鉴意义。 就安森美半导体而言,我们与数家大型欧洲及亚洲电表和公共事业机构建立有悠久的协作及公共合作关系,帮助我们针对特定终端市场定义及调整器件设计。我们在世界各地电表应用中部署了500多万个PLC器件,包括法国EDF旗下公司法国配电公司(ERDF)的Linky智能电表项目,以及中国上海外滩基于PLC的智能路灯方案中。 图3:使用安森美半导体PLC调制解调器方案的典型自动抄表(AMR)应用。 安森美半导体的PLC产品及方案包括AMIS49587、NCN49597等调制解调器,NCS5650功率放大器,以及集成了PLC调制解调器和功率放大器的NCN49599系统级芯片(SoC)等。其中,NCS5650提供市场上最高的PLC驱动能力,NCN49597和NCN49599提供重要突破及可用于后续产品的方案。安森美半导体的PLC调制解调器系列符合公用事业机构要求,符合IEC61334-5-1标准,提供不同供应商之间的互操作性能力。 以NCN49599为例,这器件为窄带PLC通信提供整体方案。NCN49599集成了低能耗32位ARM Cortex M0处理器及高精度模拟前端和AB类功率放大器,成本更低,用于智能电表/分体式电表、建筑物自动化、太阳能发电、路灯及工业控制等应用。NCN49599基于双4,800波特S-FSK通道技术,提供市场上最高的每通道波特率,优化了能效和性能,同时提供极佳的强固性和可靠性。它包含可编程嵌入式软件(32 kB),可配合现场升级,并能够嵌入客户专用协议及要求。它提供现成的IEC61334-5-1及定制PL110(PHY+MAC+LLC)堆栈,支持多种标准及应用。这器件提供多载波选择,用于提供更高速度及强固性。NCN49599支持Cenelec A至D频段可编程载波频率,支持150 kHz的更宽频段,用于智能电网应用。这器件包含10个GPIO,易于连接至LED、LCD、仪表IC等外设。它采用QFN56 8 x 8 mm封装,支持-40至+125℃的结点温度范围。 图4:NCN49599 S-FSK PLC调制解调器典型应用电路图。 2) 远程抄表M-Bus方案 在智能家庭及工业市场,远程抄表应用快速增长。安森美半导体配合这应用需求,推出用于双线式仪表总线(M-BUS)从机及中继器的NCN5150单芯片集成从收发器,用于多能源、供暖/冷气表、水表、燃气表等应用。这收发器利用安森美半导体先进的混合信号技术诀窍,为这些应用提供所要求的性能等级,不仅符合标准,还提供强固性、高能效、速度和灵活性。 图5:M-Bus应用示意图。 NCN5150提供符合描述M-BUS物理层要求的EN 13757-2和EN 1434-3标准所要求的全部功能,提供达38,400波特(baud)的通用异步接收器/发射器(UART)通信速度,包含达2个单位负载(SOIC封装版本)或6个单位负载(QFN封装版本)的可编程功率等级,可通过集成的3.3 V低压降(LDO)稳压器用于外部电路。低内部能耗使应用中传感器能够获得更多电能,而低压总线工作(低至9.2 V)配合在扩展型M-BUS网络中工作。 图6:针对远程抄表应用的NCN5150单芯片集成M-Bus从收发器典型应用电路图。 NCN5150提供SOIC-16及QFN-20封装选择。SOIC-16与当前市场上已有器件引脚对引脚兼容,外加多处性能提升。QFN封装的尺寸使其非常适用于数量不断增长的空间受限型应用。 NCN5150提供-40 °C至+85 °C的宽工作温度范围,使其非常适用于各种通常不可预测的工作环境。这器件与极性无关,其它关键特性包括掉电保护功能、快速启动,并能够配合从总线或外部电源为从设备供电。 3) 家居及楼宇自动化控制KNX收发器方案 KNX是一种针对各种家居及楼宇控制应用的全球性标准,涵盖从照明及百叶窗控制到各种保安系统、供暖、通风、空调、监视、报警、水控制、能源管理、仪表及家用电器、音响等应用。安森美半导体推出了用于KNX双绞线网络((KNX TP1-256))的NCN5120收发器,用于处理总线上的数据发射和接收,支持连接建筑物网络中的致动器(actuator)、传感器、微控制器、开关或其它应用。 图7:NCN5120 KNX收发器产品及应用示意图。 NCN5120内置混合信号技术,在单片集成电路(IC)中集成了模拟前端、数字处理能力及电源功能。集成的KNX EIB收发器包含嵌入式物理层(PHY)及媒体存取控制器(MAC)层,提供9,600波特通信速度(TP1),可选择KNX总线电流斜坡,并且提供KNX总线电压监控功能。NCN5120还提供20 V稳压器及两个高能效DC-DC转换器,从总线产生3.3 V固定电压及可调节的3.3 V至21 V稳压电压,各自的驱动电流能力均为100毫安(mA)。 这收发器适合大功率应用,其设计旨在减少外围器件,成本更低,还支持安全及可靠地耦合至总线,因为它具备可选择扇入(fan-in)模式、总线电压及温度监测等特性。NCN5120的其它重点特性和优势包括:发送数据帧缓冲、可选自动确认、支持模拟模式、支持休眠模式、可选择UART或SPI接口、可选择至主控制器的波特率、完整的时钟系统(采用业界标准低成本16 MHz石英工作,能为外部MCU产生8/16 MHz时钟)等。这器件采用QFN40 6x6 mm封装,工作温度范围为-25℃至+85℃。 4) 符合UL943安全保护标准的GFCI信号处理器 接地故障断路器(GFCI)是针对北美地区法规要求的一种特殊保护设备,用于防止触电事故风险,被要求用于检测接地-中性故障(三线)。GFCI的参考标准是UL943,涵盖美国标准。而在欧洲等地区,法规要求使用残余电流保护装置(RCD)来降低触电事故及着火风险。RCD的参考标准是IEC 61008及IEC 61009,涵盖欧洲标准。GFCI和RCD的工作原理都是感测火线和中线导线电流之差,并在超过阈值的条件下触发断路器/开关。 安森美半导体提供NCS370xx系列GFCI信号处理器,用于火线-中性-地线保护。这系列器件采用专有测量方法,提供高集成度方案,帮助减少外围元件数量,控制成本,尤其是可以减少额外的电流互感器。NCS370xx提供优异的抗噪性能,提供LED及蜂鸣器选择,能够触发指示器/负载监视,其响应时间取决于故障电流。这系列器件目前包括NCS37000、NCS37005、NCS37010、NCS37012及NCS37007ST RCD等,其简要功能简介如表1所示。 表1:安森美半导体NCS370xx系列GFCI产品功能概览。 总结: 安森美半导体为智能电网、智能家庭、智能楼宇控制等应用提供丰富的产品及方案。本文重点介绍了安森美半导体用于此类应用的PLC通信方案、远程抄表M-Bus从收发器方案、楼宇自动化控制KNX收发器方案以及安全保护方案,帮助设计工程师开发配合智能电网及智能家庭/楼宇自动化技术发展趋势的产品,从而在市场上占据更有利位置。

    时间:2014-01-09 关键词: 半导体 安森美 传感网 智能电网 智能家庭

  • 安森美半导体用于低功率应用的高能效AC-DC开关稳压器方案

    安森美半导体用于低功率应用的高能效AC-DC开关稳压器方案

    近年来,世界各国政府为了因应全球气候变暖,纷纷制定更严格的高能效法规与标准,提升电源能效,降低能耗,以期减轻对环境的压力。安森美半导体身为全球领先的半导体供应商,积极推动高能效创新,提供宽广阵容的高能效电源产品及方案,涵盖从高集成度功率因数控制器、AC-DC控制器、DC-DC控制器,到分立MOSFET、整流器、IGBT等,以及智能功率模块(IPM)和功率集成模块(PIM)等,用于计算机、消费(电视机、DVD、机顶盒、游戏机等)、白家电、电信、工业及LED照明等重点应用,符合或超越各种能效规范。 本文重点围绕市场上的低功率应用,如消费类电器/白家电辅助电源、待机隔离电源、电表/智能电表电源、辅助电源、调制解调器/路由器AC-DC适配器、低功率LED照明、工业设备控制等,介绍安森美半导体涵盖2 W到25 W功率范围的高能效AC-DC开关稳压器方案。 图1:市场上常见的低功率AC-DC开关稳压器应用。 安森美半导体提供一系列高能效固定频率脉宽调制(PWM)电流模式开关稳压器,包括: ü NCP1010及NCP1011,用于0至5 W应用; ü NCP1012、NCP1013、NCP1014和NCP1015,用于5 W至10 W应用; ü NCP1027及NCP1028,用于5 W至15 W应用; ü NCP1070、NCP1071、NCP1072、NCP1075、NCP1076及NCP1077,用于3 W至15 W应用; ü NCP1124、NCP1126及NCP1129,用于10 W至30 W应用; ü NCP1136,用于15 W至20 W应用。 其中,NCP107x、NCP112x及NCP1136是新的开关稳压器产品,也是本文探讨重点。这些产品中,NCP107x集成了700 V高压MOSFET开关,NCP112x集成了强固的650 V高压MOSFET,而NCP1136集成了800 V高压MOSFET。 1) NCP107x系列700 V单片集成开关稳压器 NCP107x系列单片开关稳压器采用PDIP-7或SOT-223封装,与NCP101x系列引脚对引脚兼容。NCP107x系列采用电流模式65/100/130 kHz固定频率工作,用于3 W至15 W功率的应用,如平板电视辅助电源、白家电、电表等。 这系列器件支持频率反走及跳周期模式,提升电源轻载能效。这系列器件还具有内置高压启动功能,支持动态自供电(DSS),提供无损耗的启动序列。这系列器件的其它特性包括:短路保护、1 ms软启动、频率抖动、Vcc引脚过压保护等。NCP1070和NCP1071集成了导通阻抗为22 Ω的MOSFET,峰值电流分别250 mA和350 mA。NCP1072和NCP1075的MOSFET导通阻抗为11 Ω,峰值电流分别为250 mA和450 mA。NCP1076和NCP1077的MOSFET导通阻抗为4.3 Ω,峰值电流分别为650 mA和800 mA。 安森美半导体基于NCP107x开发了一系列参考设计。图2显示的是基于NCP1075/2的5至10 W参考设计,针对智能电表、电表及白家电应用。这参考设计提供较高能效,同时提供低空载待机能耗。这参考设计演示板还提供低成本感测电路选择。 图2:用于智能电表、电表及白家电等应用的NCP1072/5 5到10 W参考设计。 基于NCP1075的双路输出8 W参考设计(见图3),提供优异的能效水平及互稳压性能,用于白家电及工业设备等应用。[!--empirenews.page--] 图3:用于白家电、工业设备等应用的NCP1075 8 W双路输出参考设计。 基于NCP1070/1的参考设计(见图4)典型输出电压为5 V,输出电流1 A,提供80%的能效,适合低功率AC-DC适配器及消费电子应用。 图4:用于低功率AC-DC适配器、消费电子等应用NCP1075 2到5 W参考设计。 基于NCP1076/7的20 W参考设计典型能效达80%,适合白家电及工业等应用。 图5:基于NCP1076/7的20 W参考设计。 基于NCP1075的12 W参考设计采用抽头(tapped)电感来隔离交流信号,提高MOSFET工作的占空比,提高系统能效及电路性能。这参考设计适合白家电、电表及工业设备等应用。 图6:基于NCP1075的12 W抽头电感降压参考设计。 为了配合采用极高交流主电源电压供电的低功率应用,安森美半导体还提供基于NCP1075、带预稳压器的15 W参考设计。这采用设计采用专利的电路应用,支持在2相(而非相位和中性点)之间供电,而没有相应双输入大电容及相应高电源电压的缺点,帮助降低BOM成本。 图7:基于NCP1075开关稳压器和200 V预稳压器的极宽电压范围15 W参考设计。 2) NCP112x系列650 V单片开关稳压器 NCP112x系列峰值电流模式单片开关稳压器内置650 V额定雪崩能量MOSFET,采用65 kHz或100 kHz开关频率工作,采用PDIP-7封装,适合平板电视辅助电源、白家电、电表等应用。 这系列产品中,NCP1124和NCP1126分别集成导通阻抗为9 Ω和6 Ω的MOSFET,能够提供达15 W输出功率;NCP1129集成2 Ω MOSFET,能提供达25 W输出功率。这系列器件在轻载条件下频率能够反走至26 kHz及采用跳周期模式工作,帮助提升轻载能效。NCP112x支持正常及频率反走条件下的频率抖动,改善电磁干扰(EMI)性能。其它特性包括内置4 ms软启动、可调节限流及低空载待机能耗(<100 mW)等。 安森美半导体基于NCP1126开发了20 W参考设计。这参考设计提供5 V输出电压及最大5 A输出电流,采用外部补偿来优化输出负载,待机能耗极低。 图8:基于NCP1126的20 W参考设计提供极低待机能耗。 [!--empirenews.page--] 基于NCP1129的20 W参考设计提供12 V输出电压及连续1.6 A电流,同样提供高能效和极低待机能耗,适合白家电、电表、智能电表等应用。 图9:基于NCP1129的20 W参考设计适合白家电、电表/智能电表等应用。 3) NCP1136 800 V单片开关稳压器 NCP1136单片集成开关稳压器与NCP112x系列引脚对引脚兼容,其特性与NCP112x类似,均采用PDIP-7封装,集成额定雪崩能量MOSFET,同时具有轻载时频率反走、跳周期、快速软启动、可调节限流及低空载待机能耗等特性,适合平板电视辅助电源、白家电、消费电子及电表等应用。不同的是,NCP1136集成的是3.7 Ω导通阻抗、800 V MOSFET。基于NCP1136的20 W参考设计在宽负载范围条件下提供高能效,并提供低待机能耗(图10)。 总结: 安森美半导体为市场上的低功率应用提供宽广阵容的AC-DC开关稳压器产品,用于白家电、消费电子、电表/智能电表、工业控制等多种应用。安森美半导体还基于这些产品开发了一系列参考设计,不仅在典型负载范围下提供高能效,还提升轻载能效,降低空载待机能耗。设计人员利用这些产品及参考设计,能够更快地开发高能效的低功率电源应用,并在市场上占据更有利位置。 表1:安森美半导体低功率开关稳压器特性及典型应用小结。 表2:安森美半导体低功率开关稳压器参考设计

    时间:2014-01-02 关键词: 安森美 AC-DC 开关稳压器 电源新品

  • 2014年IC行情先知道:半导体大厂走势窥探

    转眼间,一年又过去了,我们踏入一个新的年份,在半导体行业里,过去的一年依然是风起云涌,暗战不断。不但在产品性能上进行提升,同时在营销方面也各施其法。而同时由于市场终端产品的影响,各种产品的供需都出现了不同的现象,下面我们来看全球知名半导体原厂在2013年的表现,并从中窥探2014的走势: 1、NXP NXP的逻 辑器件以及二三极管,整体来说市场占比还是不错。今年10月开始,nxp的逻辑以及一些二三极管,普遍上调价格10%~20%不等,对于这些信息月用量在以几K或者几十K计的终端工厂,大多都没察觉,毕竟这物料在BOM中的占比太少,但是到了年底感觉会大一些:在做COST DOWN的时候发现供应商不会再下调。 NXP, BAT开头系列的物料,大部分今年将停产。像BAT54S、BAT54W、BAT54C这些最通用的物料也将成为停产的对象。言语间不少NXP代理,14年都准备放弃该产品线,如东棉等。 2、MICROCHIP 2010年11月, Microchip收购SST不出货,造成市场缺货,FLASH SST39系列现货市场翻3~4倍,SST25系列也是2~3倍的狂涨,MCU相继也是大幅度的涨价(可参考国际电子商情相关报道)。曾经的宠儿,现在成为microchip首当其冲的整治对象,13年渠道商信息透露,microchip已经准备放弃SST产线,并且8位的中低端单片机如PIC18FXXXX等也在找买家准备出售。 3、TI德州仪器 13年爆发的TI DSP C2000系列缺货潮,如果有涉及到的朋友们应该还记忆犹新。原因来源于TI13年初关闭了部分 T0220F,T03P,T0247封装厂,导致产能不足。用于大型家电或工业设备变频的TMS32F2808PZA涨幅最明显,从当时的50~52的市场价涨至100左右。用于类似变频空调中的TMS320LF2406APAZ,价格也是一片看涨。在这两个型号的带动下,整个C2000系列涨声一片,如28035、28335、2807、2812市场询价漫天。C2000系列,一直作为TI DSP的开山元老,特别是一些如2406、2407、2808、2810、2812等成本高,渐渐已经被新一代的TMS320F28034PNT/TMS320F28035/TMS320F28335PGFA等型号代替,13年年初就已经在EOL的名单上。TI 的ARM经典型号LM3S9B92-IQC80-C5/LM3S9B90-IQC80-C5等一直也在EOL的名单上,官网已经单独备注上“NRND: 不建议用于新设计”。 4、samsung 三星 samsung 扩大NAND型Flash市场主控权,DRAM模块制造商指出,当前全球NAND型Flash缺货态势已相当确立,多数NAND型Flash供货商均指出这波缺货潮将有机会持续到2004年上半,应不是太大问题,所有的消费性产品及其外围设备对于NAND型Flash需求量是只增未减,也因此使得全球第一大NAND型Flash供货商三星为能持续保有市场占率,以及可于未来几个月赚取到别人所望尘莫及利润,第一阶段已将其晶圆厂生产线,大幅度由DRAM转做生产NAND型Flash。 据了解,目前三星除了持续扩增原先采用8吋厂生产NAND型Flash,另一方面则持续将其12吋的产能转做NAND型Flash,估计到2003年底前三星12吋厂旗下约有2.5万片产能,当中便会有高达50%产能将用于生产NAND型Flash,且将会开始采用0.11微米制程技术生产高容量Flash商品,而三星这样随时弹性调整其晶圆厂产能,将会是其未来于全球内存产业中最大竞争优势。 此外,三星为进一步达到其永久保持其NAND型Flash与竞争对手差距,更开始将其研发策略做出重大改变。停掉1Gb以下NAND Flash 官网K9F5608UOX/K9F1208UOX/K9F1G08UOX系列显示已EOL,三星过去之所以得以于全球DRAM产业中,不断维持其霸主地位,原因便在于不断采用最新制程技术生产DRAM颗粒,如今同样为持续保有过去DRAM产业光荣传统,三星已确定将接下来所谓奈米级的0.09以及0.07微米制程技术,全数改由NAND型Flash产品优先使用,以利三星持续享有最佳获利空间。 DRAM市场人士认为,由于接下来市场对于NAND型Flash容量要求是愈来愈高,因此对于最先进制程技术需求更是迫在眉睫,三星此次将旗下2大内存产品采用最新制程顺位对调,绝对有其必要性存在,否则待其余半导体厂陆续加入后,三星如未能及时采用最新制程技术,来保有制造成本优势,恐将沦落与其余竞争对手仅是靠杀价来维持占有率的竞争局面。 5、ST意法半导体 13年8月ST新高管层走马上任,伴随着ST-爱立信合作工厂的正式拆解。ST的8位中低端MCU停产被提上了议程,STM8S系列作为预计停产的重点对象, 如STM8S208C6T3官方已建议“NRND: 不建议用于新设计”,8月份STM8S103K3T6C等物料也严重缺货,现在这个物料的官方交期也被确定为16周。 ST逻辑,这条产品线是明确下来了要逐步停掉,具体停产时间可 官网查询相关EOL通知。例如用I/O扩充逻辑:HCF4051BEY今年10月为最后一批出货,自10月开始现货价格不断攀升。 ST音频:型号TDA……开头的音频ic,今年会停产的型号也远远多于平常。 6、ON安森美 如果说硬要在今年的ic厂商最评选出一个之最的话,那么ON应该可以获取“最受客户诟病”的品牌了。交期、交期、交期…… 继去年8月安森美大量裁员11年收购过来的“三洋半导体事业部员工” 后,12年年尾宣布关闭三座日本的晶圆厂和两家泰国的后端测试及封装厂,而泰国封装厂由于本来经受过洪水的侵袭,关闭后将不会再开张。由于12年一系列动作,加之13年一些新调整,所以自8月开始,普遍物料交期被拉长至10~12周,更有甚者订货周期为18~22周。 由此决定引起现货市场一片哗然,最近两月市场ON物料的现货询价和买货明显较以往更疯狂。据几家同行透露,现在像DGK/MOUSER等国际目录分销商都在大量囤积例如MMBT……开头的物料。现在查询DGK/MOUSER等网站,MMBT……开头的物料,他们基本都挂出了百K级别的库存。 这样的长交期从on原厂来看,目的是非常明确的——没有长期、上量订单的型号就会被停掉。另一个新闻是,为降低部分通用件的成本,on将IC脚位引线由最开始的金线换为铜线,所以导致很多生产线调整,这个也是影响交期的一个因素。例如用于风扇电机驱动的ic LB11961等。 7、ATMEL 低内存容量flash已经卖掉。如2012年的10月,将AT45XXXX和AT25XXXX系列的产品,都卖给了Adesto (美国)这家公司,包括员工以及封装厂。自2013年Q2季度开始,所有AT45XXX和AT25XXXX系列产品上面的丝印都会改成Adesto ,但是产品的结构和Part No完全不变。例如AT45DB161D,但凡生产日期在2013年Q2以后的,就不存在ATMEL表面丝印,如果你还买到atmel丝印的物料,那你就应该明白发生了什么事情。 8、NEC/RENESAS RENESAS收购NEC过后,由于没有分出单独的产线来生产NEC的很多产品,因此直接停产了很多型号。比如用于汽车电子的UPD72042BGT-E1,市场一度稀缺,因为是主控IC又无替代型号,所以给众多工厂端生产带来非常大的麻烦。像 UPD72042BGT-E1 这个产品现在是客户端给着翻倍的价格,连07、08老年分的原装货都买不到。现在UPD……开头的物料很多都面临停产,比如UPD720200F1-DAK-A等,UPD720114GA-YEU-A 、UPD720114K9-4E4-A 还在正常供应。

    时间:2014-01-02 关键词: 德州仪器 Atmel 安森美 意法半导体

  • 控制系统的稳定性标准

    在电子领域,振荡器是一种能够产生自激正弦信号的电路。在多种多样的配置中,振荡器的加速过程牵涉到采用振荡器的电子电路固有的噪声。上电时噪声等级上升,此时开始振荡及自激。此类电路可采用图1所示的构成模块组成。如您所视,此配置看上去非常接近于我们控制系统的配置。 图1:振荡器实质上是一种误差信号,不会妨碍输出信号变化的控制系统。 在我们的示例中,励磁输入并非噪声,而是电压电平Vin,它被注入为输入变量以启动振荡器。直接通道由传递函数H(s)构成,而返回通道包含G(s)区块。要分析此系统,我们首先通过输出电压与输入变量的变化关系方程式来写出其传递函数: 如果我们扩充此公式及Vout(s)项,我们就得到 故此类系统的传递函数就是: 在此方程式中,乘积G(s)H(s)称作环路增益,其标记为T(s)。要将我们的系统转换为自激振荡器,则必须存在输出信号,即使输入信号已消失。为了满足这样的目标,就必须符合下列条件: 要在Vin消失条件下验证此方程式,商数(quotient)就必须无限大。商数无限大的条件就是特征方程式D(s)等于0: 要满足此条件,G(s)H(s)必须等于-1。换句话说,环路增益的大小就必须为1,其符号应当改为负号。正弦信号的符号改变只不过是相位翻转180°。这两个条件能以下面两个方程式来进行数学表述: 图2:振荡条件能以波特图或奈奎斯特图来表述。 在满足这两个方程式的条件下,我们就得到稳态振荡条件。这就是所谓的巴考森(Barkhausen)标准,由德国物理学家Barkhause在1921年提出。实际上讲,在一个控制环路系统中,它表示修正信号不再抗拒输出,而是相位形式返回,振幅恰好与励磁信号相同。方程式(6)和(7) 在波特图(Bode plot)中表示环路增益曲线,此曲线穿过0 dB轴,且恰好在此点受180°相位滞后影响。在奈奎斯特分析中,环路增益的虚数及实数部份相对频率的变化关系被绘制成图,此点对应于-1, j0。图2显示了满足振荡条件的两个曲线。如果系统略微偏离这些值(如温度漂移、增益变化),输出振荡要么会以指数形式下降至0,要么振幅发散,直到达到较高或较低的电源轨。在振荡器中,设计人员竭力尽可能多地降低增益余量,使振荡条件在多种工作条件下都能满足。 稳定条件 如您所知,控制系统的目标不是构建振荡器。我们希望控制系统提供高速、精确及无振荡的响应。因此,我们必须避开满足振荡或发散条件的配置。一种方式是限制系统会作出反应的频率范围。就定义而言,频率范围或带宽,对应于从输入到输出之闭合环路传输通道下降3 dB的频率。闭合环路系统的带宽能被视作频率范围,在此范围内系统被认为会极佳地响应其输入(即遵循设定点或有效地抑制扰动)。我们在后文会看到,在设计阶段,我们并不直接控制闭合环路带宽,但会控制交越频率(crossover frequency) fc——这是一项跟开环路分析有关的参数。这两个变量通常被概略认为相等,但我们会看到这仅在一种条件下成立。然而,它们相差得也不太远,在讨论中这两项能互换。 我们已经看到,开环路增益是我们系统中的一项重要参数。当增益存在时(即|T(s)|>1),系统以动态闭合环路工作,能补偿输入的扰动或对设定点变化作出反应。然而,系统反应也存在限制:系统必须在扰动信号所涉及的频率提供增益。如果设定点变化的扰动太快,励磁信号的频率成分就低于系统带宽,表示这些频率缺少增益:系统变慢且不会作出反应,工作状态就像环路对波形变化没有响应。那么,是否就要求无限大的带宽呢?不是的,因为增加带宽就象是拓宽漏斗的直径:您当然可以收集到更多信息,并对输入振动更快地作出反应,但系统也将接收到伪信号(spurious signal),如转换器在某些情况下自己产生的噪声及寄生参数(如开关电源中的输出涟波)。因此,强制要求将带宽限制在您应用真正要求的范围。采用的带宽太宽将削弱系统的抗噪声性能(如其抑制外部寄生信号的强固性)。 限制带宽 我们怎样限制控制系统的带宽?方法就是通过补偿器区块G改变环路增益曲线。此区块将确保在一定量的频率fc后,环路增益的大小|T(fc)|下降至低于1或0 dB。如同我们所阐述的,一旦环路闭合,它大致就是您的控制系统的带宽。发生此现象时的频率称作交越频率,标作fc。这就是否足够获得强健的系统?不是的,我们需要确保另一个重要参数:幅值为1的点的相位T(s)必须低于-180°。从我们的实验来看,我们已经看到当环路增益在交越频率处低于-180°时,我们获得了朝稳态收敛的响应。这很明显是我们控制系统极想要的一种特征。为了确保我们在交越时避开-180°,补偿器G(s)必须在选定的交越频率处订制环路幅角(argument)以构建相位余量(phase margin, PM或φm)。相位余量可以被视作一项设计或安全限制,确保在即使存在外部扰动或不可避免的生产差异范围(production spread)的情况下,环路增益的变化不会破坏稳定性。我们在后文会看到,相位余量还会影响系统的瞬时响应。因此,相位余量的选择并不只是取决于稳定性考虑因素,还取决于您期望的瞬时响应类型。相位余量的数学定义如下所示: 其中T代表开环路增益,其中包括分级的控体H和补偿器G增益。 图3中显示了经典补偿的典型环路增益曲线,其中显示交越频率为6.5 kHz。在此点,T(s)相位为-90°。如果您想在6.5 kHz时从-180°起步,并正向清点相位度数直至穿越幅角波形,您在此例中就得到90°的相位余量。这就是一个极为强健的系统,被认为在各种条件下都稳定:即使在交越点附近环路增益有一定程度的变化,也没有可能在相位余量太小的频率交越。所谓的“太小”,我们指的是相位余量接近30°极限,低于此值时系统就提供不可接受的振铃(ringing)响应。这就是为什么您在上学时学习到45°是极限,此值相较于30°而言提供了额外的余量。我们稍后会看到这些数字的来源分析。 图3. 在此示例中,0 dB交越点位于6.5 kHz,此频率时总相位滞后提供了90°的相位余量 增益余量及稳定条件 图4显示了被补偿转换器的另一个典型频率响应,重点显示了0 dB交越点及相位余量。我们根据经验可知,构成转换器的元件在产生生命周期内会再现性能变化。这些变化可能是因正常的生产差异范围引起的(如电阻或电容遭受逐批次公差不同的影响)。转换器的环境工作条件也对元件有影响。在这些变量中,温度充当关键角色,影响被动或主动元件参数,如电容或电感等效串列电阻(ESR)、光耦电流传递比(CTR)或是双极晶体管的beta值。这些变量影响环路增益,使其上升或下降,具体则取决于受影响的参数。 图4. 环路增益会显示出对温度等外部参数的敏感性。出现变化时,相位余量必须始终保持在安全限制范围内。 如果增益曲线出现变化,0 dB交越频率将过渡至新的值,为转换器施加不同的带宽。在这些变化条件下转换器的稳定性会受到怎样的影响?如果新的交越频率出现在相位余量较少的点,瞬时响应性能可能下降,使过冲不再能被接受。因此,身为设计人员,你的责任就是确保这些差量(dispersion)在你接近-180°极限时不会突然增大增益。您需要充足的增益余量,其定义如下所示: 它对应于恰好为-180°或弧度的频率点(图3中为1 MHz). 图4描绘了由于所选择元件生产差异范围导致的±10 dB典型增益变化。它带来了1.5 kHz至30 kHz的交越频率。在此区域,相位余量从70°变为45°,这些都是理论上的安全数字。最坏情况是什么?就是新的交越频率在总相位滞后180°处出现。这条件在1 MHz时出来,表示有35 dB的正增益变化。 不太可能有大增益 有利的是,当今电子电路中不太可能出现35 dB的增益变化。以前,在变压器或伺服系统(servomechanism)采用真空管电路驱动的时候,上电序列期间的准备(warm-up)时间可能引起大的环路增益变化。因此,增益规定有必要排斥可能存在稳定性风险的第二个点。此总相位滞后达-180°的频率处的环路增益曲线上可见这增益余量,在图3中被标记为GM。在当今电子电路中,高于10 dB的增益余量通常就足够了,除非您的环路增益对外部参数极为敏感。 增益漂移的另一个示例如图5所示。图中显示另一个被补偿的转换器在10 kHz时出现80°的相位余量。根据前文的讨论,我们知道可能会出现增益变化,致使增益曲线上扬或下走。在我们的示例中,我们可以发现2 kHz附近一个区域的相位余量小到只有18°。如果出现20至25 dB的增益下降,你最后得到的控制系统就会出现相当危险的约2 kHz的低相位余量。这就会导致振荡响应,很可能超出过冲规范。此类系统被认为是有条件稳定。有利的是,如前所述,25 dB的增益变化并不常见,有这等增益余量的系统可被视为强健。然而,我看见过在一些设计案例中,最终使用者(您的客户)在规范中清晰标明不接受有条件的设计,要求在低于交越频率的所有点提供大于60°的相位余量。在这种情况下,就强制要求补偿转换器,使得无论什么工作条件下,低于交越频率时都不存在相位余量降低的区域。 图5. 在此示例中,如果增益漂移至低于25 dB,曲线就在相位余量仅为18°的频率点过0 dB轴。如此的相位余量将受大的过问影响,提供振荡极大的响应。这就是有条件稳定的案例。 稳定,或是不稳定? 通常认为,在交越前相位下降至低于-180°的系统是不稳定的系统。这样的响应如图6所示。在1 kHz后相位曲线快速下降,并在1.5 kHz之后的数kHz范围内越过-180°的极限。然后相位曲线又上扬,在10 kHz时提供50°的相位余量。是的,此系统很稳定,只不过是因为在0 dB时我们不满足方程式(7)。要记住的是,要消除方程式(3)的分母,您必须使增益大小恰好等于1且相位滞后180°或更多。在图中,我们可以看到任何点都不满足此条件。然而,值得一提的是,此环路极具条件相关性。如果增益减少数dB,您的相位余量将变得低于45°。增益再下降10 dB,您将进入相位余量为0的危险区,这时会达到振荡条件。 圖6. 相位滯後180°,但處於增益大於的區域。這並不構成問題,其回應可以接受。

    时间:2013-12-26 关键词: 安森美 开关电源 线性电源 控制环路

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