村田量产新型DC-DC转换器IC,峰值效率达到88%

发布时间：2023-02-09 10:43
作者：Ameya360
来源：网络
阅读量：2131

　　村田株式会社村田制作所面向1.2mm以下的小体积应用，开发了支持3.3Vin、最大输出10A的直流-直流(DC-DC)转换器IC“FlexiBKTM系列(PE24108)”。本产品已开始批量生产。近年来，在通信基础设施市场，ASIC/DSP的消耗电流持续增加，而核心电压呈下降的趋势。为此，传统方式的直流-直流(DC-DC)转换器的占空比?变窄，转换效率显著降低，因此要求不依赖于输入输出电位差，便可实现高效转换的直流-直流(DC-DC)转换器。

村田量产新型DC-DC转换器IC,峰值效率达到88%

　　村田基于融合了自主研发的电荷泵技术与传统的直流-直流(DC-DC)转换器电路的两级架构创新电路方式，开发了从3.3V输入到0.5V输出的电压转换中，可以达到峰值效率88%，最大输出10A电流的“FlexiBKTM系列(PE24108)”。

　　电荷泵技术是由电容器和半导体开关构成的电压转换电路，村田的创新型两级架构，通过实质上无电容损耗的电荷泵电路分流输入电压，解决了占空比的问题。

　　此外，连接至该输出级的直流-直流(DC-DC)转换器电路由低耐压FET及薄型片状电感器、小型滤波器部件构成。基于此，可将其安装在系统主板背面，而且尽管其高度低矮，依然能实现高效电压转换。此外，通过采用交错方式?，提供高速传输应用所要求的低输入输出纹波?及EMI噪声特性。

　　电源模块业务部门低功率产品部的 三上修司部长表示：

　　“数据通信的指数式增长，正在提高以400G及800G光传输模块为代表的通信基础设施设备的功率密度极限。由体积小巧却提供高效率效果的本产品所构成的解决方案，通过将直流-直流(DC-DC)转换器安装在核心部件DSP/ASIC下方的系统板背面，可削减印刷电路板上的铜损耗与噪声拾取。

　　产品特点：

　　以88%的峰值效率提供最大10A的输出电流。(3.3V输入、0.5V输出的条件下)

　　采用交错方式，实现了极低的输入输出纹波和噪声特性

　　经由外部DAC的自适应电压调节(AVS)功能

　　基于与外部时钟的频率同步功能防止差拍噪声及降低EMI

　　最多可并列运行4台设备

　　内置FET开关

　　主要规格

村田量产新型DC-DC转换器IC,峰值效率达到88%

　　本产品采用 4.0×3.2mm的QFN封装，主要用于要求高密度安装的光传输模块、网络接口卡、储存卡等领域。

　　(1) 占空比: 通电时间相对于总循环时间所占的比例。当为直流-直流(DC-DC)转换器时，由输入电压与输出电压比决定。

　　(2) 交错方式: 让并联配置的相同电路网依次工作而不会重复的电路方式。

　　(3) 输出纹波: 叠加在直流电压上的交流电压分量。


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　　株式会社村田制作所研发了用于村田压电薄膜传感器Picoleaf™的评估板“EVK-v2”。相较以前的评估板，通过添加瑞萨电子的可编程混合信号集成电路IC GreenPAK™以及可直观操作的GUI(Graphical User Interface，用户界面)，允许用户通过鼠标或触摸面板等直观地向电脑发出指令，使得本评估板可更简单地实现Picoleaf验证功能，助力产品高效开发。本评估板将从2024年10月开始提供。　　村田的压电薄膜传感器Picoleaf是一款厚度低于0.2mm的薄型传感器，可高灵敏度地进行按压检测、体征信号检测和动作检测。旧评估板的输出模拟信号放大倍率是固定的，且在更改on/off判定阈值时需要改写源代码。因此，如果客户需要调整灵敏度，会使功能验证过程变得复杂。　　鉴于此，村田开发了本评估板，它能够改变picoleaf传感器输出模拟信号的放大倍率，并将其转换为微处理器可识别的数字信号通过采用瑞萨公司的GreenPAK IC，该评估板可同时连接4ch传感器。并且通过追加GUI功能，可以动态切换放大倍率、变更on/off判定输出的阈值、显示输出的模拟信号等。本评估板可更方便地进行Picoleaf评估，有助于产品的高效开发。      主要规格　　主要特点　　Picoleaf™是一款利用村田制作所专有的压电技术实现的柔性薄型压电薄膜传感器，使用聚乳酸(PLA)材料制成，可以检测“弯曲”、“扭转”、“压力”和“振动”。　　该新型传感器，厚度小于或等于0.2mm，即使与显示器或触摸屏组合使用也能节省空间;柔性结构，即使在带有曲面的高设计性设备上也能沿曲面粘贴。此外，还能用于包裹在圆柱体上那样的特别形状;另外，还可用于用水的场所(比附卫生间、厨房等)或水下检测压力，使用在洗衣机等使用水的设备;picoleaf还可在金属外壳上使用，创建无缝按钮。　　该传感器具有高灵敏度，可以检测1µm量级的微小位移。单个传感器可以检测显示器整个表面上的压力。此外，还可用于检测无意识的肌肉颤抖、抓握和脉搏等生物信号。　　该类传感器属于非热释电性，具有不因温度变化极化的物性，不存在因体温、日照或半导体等发热而引起的漂移，所以可遏制因热而产生的噪声。另外，传感器本身功耗为0，驱动放大电路也可以设计成低消耗电流(10uA左右)。而且，Picoleaf™属于环境友好材料，采用从植物中萃取的聚乳酸为原料的环境友好有机压电薄膜。它是一种碳中性材料，在它的制造、废弃和分解的生命周期中不会增加大气中的CO2，有助于实现SDGs。此外，它是符合欧洲RoHS指令的无铅产品。
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　　株式会社村田制作所扩充了移动设备专用与车载专用的0603M尺寸(0.6×0.3×0.3mm)过热检测用PTC热敏电阻的系列产品，追加了标称电阻1kΩ系列，感知温度105℃、115℃的产品。本产品预定从10月起开始批量生产。　　PTC热敏电阻是Positive Temperature Coefficient Thermistor的缩写，PTC阻值在温度超过一定温度后剧烈上升，因此可在电路中起到过热保护的功能。　　随着智能手机和平板终端等移动设备的高功能化和小型化，电子部件的安装数量也不断增加。此外，在通信速度得到飞跃性提高的5G环境下，每个部件需要在单位时间内处理的信息量显著增加，部件的高负载带来发热量的激增，因此对过热检测部件的需求越来越高。　　此外，在符合AEC-Q200标准的车载用途中，随着LED插座的小型化需求增加，其内部用于过热检测的部件也有小型化趋势。　　鉴于此，村田通过改进陶瓷原料的成分和烧制技术，成功研发了标称电阻1kΩ系列的超小型0603M尺寸(0.6×0.3×0.3mm)产品。与旧型号PRF15系列(1005M尺寸)相比体积缩小约80%，贴装面积缩小了约70%。　　此外，这是村田PRF系列中首款使用无铅原料的无Pb产品，因此也有助于减少环境负荷。　　主要特点　　1.作为移动设备专用标称电阻1kΩ系列，实现超小型0603M尺寸，为高密度贴装和节省电路板空间做贡献;　　2. PTC热敏电阻体积小，可高速响应;　　3. 使用无铅原料的无Pb产品;　　4. 无触点，不会发生开启/关闭时的干扰;　　5. 使用无铅原料的无Pb产品;　　6. 不需要复杂的电路结构，可削减部件数量;　　7. 检测发热后，如果恢复正常温度便会自动返回原来的电阻值，可反复使用;　　8. 室温(25℃)的电阻值1kΩ、感知温度105℃、115℃的电阻值10kΩ.　　对于确保电子元件的最佳性能和防止电子元件因受热而损坏，热管理是一项十分重要的技术。有关村田PTC热敏电阻的应用说明和推荐IC，可参考：东芝的Thermoflagger™过温检测IC与PTC热敏电阻结合使用，提供过温保护解决方案的案例。　　今后，村田将继续扩充温度传感产品系列，以满足市场对高密度贴装和小型化的需求，并为此做出贡献。
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