全球知名半導(dǎo)體制造商ROHM（總部位于日本京都市）近日宣布，推出新的參考設(shè)計“REF67004”，該設(shè)計可通過單個微控制器控制被廣泛應(yīng)用于消費電子電源和工業(yè)設(shè)備電源中的兩種轉(zhuǎn)換器——電流臨界模式PFC（Power Factor Correction）^*1和準(zhǔn)諧振反激式^*2轉(zhuǎn)換器。通過將ROHM的優(yōu)勢——由Si MOSFET等功率器件和柵極驅(qū)動器IC組成的模擬控制Power Stage電路，與以低功耗LogiCoA?微控制器為核心的數(shù)字控制電源電路相結(jié)合，推出基于這種模擬和數(shù)字融合控制技術(shù)的“LogiCoA?電源解決方案”。

此次發(fā)布的參考設(shè)計“REF67004”通過電流臨界模式PFC轉(zhuǎn)換器對AC輸入電壓進行升壓后，再利用準(zhǔn)諧振反激式轉(zhuǎn)換器輸出DC 24V電壓。其配備的校準(zhǔn)功能，可校正外置元器件的特性“偏差”，并由LogiCoA?微控制器高精度地執(zhí)行各種電壓設(shè)定和過電流保護。由此，新參考設(shè)計可以將電源設(shè)計余量估算得更小，從而能夠選擇體積更?。ǖ凸模┑墓β试骷碗姼校M而有助于減少電源的安裝面積，并降低成本。

另外，“REF67004”通過日志存儲功能，可將輸入電壓、輸出電壓和電流、溫度等工作記錄、停止前的工作狀態(tài)以及累計運行時間保存在LogiCoA?微控制器內(nèi)置的非易失性存儲器中。通過分析這些數(shù)據(jù)，可以輕松確定電源故障的原因。電源的各種控制參數(shù)和工作記錄可通過ROHM官網(wǎng)公開的電源控制用OS“RMOS（Real time Micro Operating System）”等示例程序，經(jīng)由UART（信號轉(zhuǎn)換器）從PC端輕松設(shè)置和獲取。另外，用戶還可以使用參考設(shè)計板“LogiCoA003-EVK-001”（樣品價格100,000日元/個，不含稅）在實際設(shè)備上進行評估。

參考設(shè)計板、參考板和LogiCoA?微控制器已經(jīng)開始通過電商進行銷售，通過電商平臺均可購買。LogiCoA?微控制器已于2024年6月開始投入量產(chǎn)（樣品價格650日元/個，不含稅）

＜背景＞

在以中小功率工作的工業(yè)機器人和半導(dǎo)體制造設(shè)備等應(yīng)用中，大多采用模擬控制電源^*3。然而近年來，要求這類電源要具備高可靠性和精細控制功能，僅采用模擬控制方式的電源配置已經(jīng)很難滿足市場需求。另一方面，全數(shù)字控制電源^*4雖然可以進行更精細的控制和設(shè)置，但存在所用的數(shù)字控制器功耗大、成本高等問題，因此在中小功率電源中很難普及應(yīng)用。

針對這一課題，ROHM開發(fā)出融合了模擬和數(shù)字技術(shù)各自優(yōu)勢的LogiCoA?電源解決方案，結(jié)合高性能且低功耗的LogiCoA?微控制器，可輕松實現(xiàn)對各類電源拓撲^*5的靈活控制。作為其第一款參考設(shè)計，ROHM推出了評估用的“REF66009”，用戶可以在非隔離式降壓轉(zhuǎn)換器電路中體驗使用LogiCoA?電源解決方案的效果。目前，ROHM又開始提供其第二款參考設(shè)計，即由PFC和反激式兩種廣泛應(yīng)用于消費電子和工業(yè)設(shè)備的轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的電源參考設(shè)計“REF67004”。未來，ROHM將不斷推出各類電源的參考設(shè)計，為客戶的電源開發(fā)提供大力支持。

＜關(guān)于“LogiCoA?”品牌＞

LogiCoA?是為了更大程度地發(fā)揮出ROHM擅長的模擬電路的性能，基于融合了數(shù)字元素的設(shè)計理念開發(fā)而成的品牌。通過融合模擬電路和數(shù)字控制的優(yōu)勢，可充分激發(fā)出電路拓撲的潛力，從而有助于提高電能利用效率。LogiCoA?設(shè)計理念的定位是不僅適用于電源領(lǐng)域，而且還可用于各種電源解決方案，因此，目前正在考慮將其應(yīng)用于未來的產(chǎn)品和解決方案。

?“LogiCoA?”是ROHM Co., Ltd.的商標(biāo)或注冊商標(biāo)。

＜LogiCoA?電源解決方案參考設(shè)計的產(chǎn)品陣容＞

在ROHM官網(wǎng)上，除了示例軟件外，還公開了評估所需的電路圖、PCB布局圖、零件清單、支持文檔等各種工具。同時用戶還可以使用參考設(shè)計板在實際設(shè)備上進行評估。未來，ROHM將持續(xù)擴充參考設(shè)計陣容以支持多樣化的電源拓撲。

●   參考設(shè)計產(chǎn)品型號

?   PFC＋反激式轉(zhuǎn)換器：REF67004

?   降壓轉(zhuǎn)換器：REF66009

＜LogiCoA?微控制器的產(chǎn)品陣容＞

該產(chǎn)品配備了可聯(lián)動定時器的3ch模擬比較器和可對各類參數(shù)進行數(shù)字控制的D/A轉(zhuǎn)換器等器件，可適配多種電源拓撲。

＜LogiCoA?微控制器開發(fā)支持系統(tǒng)＞

LogiCoA?微控制器采用ROHM自有的16位RISC CPU內(nèi)核，支持使用ROHM提供的集成開發(fā)環(huán)境及仿真工具。

＜電商銷售信息＞

網(wǎng)售平臺：可通過多個渠道購買參考設(shè)計板、參考板及LogiCoA?微控制器。

＜應(yīng)用示例＞

?   工業(yè)機器人設(shè)備 ?半導(dǎo)體制造設(shè)備 ?娛樂設(shè)備

此外，還適用于一般的工業(yè)設(shè)備和消費電子設(shè)備（50W～1kW）等各種應(yīng)用。

＜術(shù)語解說＞

*1）電流臨界模式PFC（Power Factor Correction）轉(zhuǎn)換器

在開關(guān)電源中，將交流電（AC）轉(zhuǎn)換為直流電（DC）時具有出色的功率因數(shù)（衡量所供電能中有多少被有效利用的指標(biāo)），采用AC-DC轉(zhuǎn)換器電路結(jié)構(gòu)，所產(chǎn)生的噪聲比電流連續(xù)模式PFC的更少。功率因數(shù)為“1”時，表示所供電能全部被有效利用。

*2）準(zhǔn)諧振反激式轉(zhuǎn)換器

作為DC-DC轉(zhuǎn)換器的一種電路結(jié)構(gòu)，用于構(gòu)成隔離式電源，通過準(zhǔn)諧振方式可降低開關(guān)損耗和噪聲。適用于100W左右的應(yīng)用產(chǎn)品，在元器件數(shù)量和成本方面有顯著優(yōu)勢。此外還有正激式等其他方式的產(chǎn)品，構(gòu)成這些電路的器件不斷更新迭代，使隔離式電源的體積更小、效率更高。

*3）模擬控制電源

由模擬器件組成的簡單電源。因其電源結(jié)構(gòu)簡單且功耗低而成為目前1kW以下電源中的主流電源。但是，其很難實現(xiàn)任意參數(shù)設(shè)置、日志數(shù)據(jù)存儲等高級功能，而如果要實現(xiàn)這些功能，就需要考慮成本和功耗較高的全數(shù)字控制電源。

*4）全數(shù)字控制電源

利用數(shù)字技術(shù)控制供電的電源。利用高速CPU和DSP等，可以精確監(jiān)測和控制電壓、電流等各種參數(shù)，從而可提高電源的效率和可靠性等性能。另外，還可以實現(xiàn)模擬控制電源難以實現(xiàn)的功能，比如采集工作日志數(shù)據(jù)。然而其CPU和DSP價格較高，功耗也大，在成本和節(jié)能方面一直存在瓶頸。

CPU：中央處理器。執(zhí)行程序并進行數(shù)據(jù)處理的核心處理器。

DSP：數(shù)字信號處理器。將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并進行濾波、放大等處理。

*5）拓撲

指電路結(jié)構(gòu)。電源拓撲是用于轉(zhuǎn)換電力的電路結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)會根據(jù)輸入電壓、輸出電壓、功率、有無絕緣等規(guī)格要求而有所不同。