利用LogiCoA?微控制器，以更低功耗實現(xiàn)與全數(shù)字控制電源同等的功能

全球知名半導體制造商ROHM（總部位于日本京都市）面向中小功率（30W～1kW級）的工業(yè)設備和消費電子設備，開始提供LogiCoA?電源解決方案，該解決方案能以模擬控制電源*1級別的低功耗和低成本實現(xiàn)與全數(shù)字控制電源*2同等的功能。

在以中等功率工作的工業(yè)機器人和半導體制造設備等應用中，大多采用模擬控制電源。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)字控制電源雖然可以進行更精細的控制和設置，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用。針對該課題，ROHM開發(fā)出融合了模擬和數(shù)字各自優(yōu)勢的LogiCoA?電源解決方案。利用高性能且低功耗的LogiCoA?微控制器，可以構(gòu)建能輕松控制各種電源拓撲的環(huán)境。

LogiCoA?是基于融合了數(shù)字元素的設計理念開發(fā)而成的品牌，可以更大程度地發(fā)揮模擬電路的性能。LogiCoA?電源解決方案是業(yè)界先進的“模擬數(shù)字融合控制”電源，將以LogiCoA?微控制器為核心的數(shù)字控制部分和由Si MOSFET等功率器件組成的模擬電路結(jié)合在一起的方式，在業(yè)界尚屬初創(chuàng)。在全數(shù)字控制電源中，可以由低位微控制器來處理由高速CPU*3和DSP*4等數(shù)字控制器承擔的功能，從而能以低功耗和低成本來實現(xiàn)模擬控制電源難以實現(xiàn)的高性能。另外，該解決方案可以在LogiCoA?微控制器中存儲電流和電壓值等各種設置值，因此可根據(jù)電源電路補償外圍元器件的性能波動。與模擬控制電源相比，這種電源無需考慮設計裕量，從而有助于縮小電源的體積并提高電源的可靠性。此外，由于工作日志數(shù)據(jù)可以存儲在微控制器內(nèi)的非易失性存儲器中，因此非常適用于要求存儲日志作為故障時備份的工業(yè)設備電源。

在ROHM官網(wǎng)上，發(fā)布了評估用的參考設計“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。在ROHM官網(wǎng)上還公布了評估所需的電路圖、PCB布局、元器件清單、示例軟件和支持文檔等各種工具，通過使用ROHM提供的參考板“LogiCoA001-EVK-001”，可評估在實際應用產(chǎn)品中的使用效果。

LogiCoA?電源解決方案中搭載的LogiCoA?微控制器，預計從2024年6月開始投入量產(chǎn)并提供樣品。未來，ROHM將繼續(xù)擴充LogiCoA?微控制器產(chǎn)品陣容，以支持各種電源拓撲，通過實現(xiàn)電源部分（在應用產(chǎn)品功率損耗中占大部分比例）的節(jié)能和小型化，助力實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的社會。

＜關于“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?設計理念的定位是不僅適用于電源領域，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用于未來的產(chǎn)品和解決方案。

?“LogiCoA?”是ROHM Co., Ltd.的商標或注冊商標。

＜LogiCoA?電源參考設計詳情＞

在ROHM的官網(wǎng)上，提供了可用來確認LogiCoA?微控制器功能的評估用參考設計“REF66009”，可以使用非隔離式12V降壓轉(zhuǎn)換器電路來確認LogiCoA?電源解決方案的基本工作情況。利用從參考設計頁面獲取的示例軟件，還可以用參考板“LogiCoA001-EVK-001”確認在實際應用產(chǎn)品上執(zhí)行任務的時序控制和各種參數(shù)的監(jiān)測等功能。關于參考板的具體信息，歡迎垂詢ROHM的銷售代表或通過ROHM官網(wǎng)的“聯(lián)系我們”進行咨詢。

＜應用示例＞

?工業(yè)機器人設備 ?半導體制造設備 ?娛樂設備

此外，還適用于一般的工業(yè)設備和消費電子設備（30W～1kW）等各種應用。

＜關于LogiCoA?微控制器＞

ROHM正在開發(fā)的LogiCoA?微控制器，針對LogiCoA?電源解決方案等模擬數(shù)字融合控制進行了優(yōu)化。該微控制器配備了可與定時器聯(lián)動的3通道模擬比較器、可對各種參數(shù)進行數(shù)字控制的D/A轉(zhuǎn)換器等器件，支持各種電源拓撲。ROHM計劃于2024年6月將LogiCoA?微控制器投入量產(chǎn)并提供樣品。

■LogiCoA?微控制器的暫定規(guī)格

＜術語解說＞

*1) 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。

*2) 全數(shù)字控制電源

利用數(shù)字技術控制供電的電源。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。

*3）CPU / Central Processing Unit

執(zhí)行程序和處理數(shù)據(jù)的中央控制單元。負責計算和處理并根據(jù)程序執(zhí)行指令。

*4）DSP / Digital Signal Processor

將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進行分析、濾波、放大等處理的設備。DSP處理速度快，且具有支持各種應用的靈活性，除了電源之外，在聲音處理和圖像處理等處理數(shù)字信號的電路中發(fā)揮著重要的作用。

審核編輯 黃宇