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极海G32R501全数字双向电源(满足钛金能效标准)参考方案正式发布

双向电源控制技术广泛应用于户用储能、便携式储能和电动汽车等应用，在能源使用效率备受关注的今天，双向电源必须满足更高的效率和可靠性标准，高转换效率已成为数字电源市场竞争的关键，这不仅顺应全球节能减排的趋势，也对促进电子设备小型化、集成化起到关键作用。近年来第三代半导体材料如碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）在数字电源中的应用逐渐崭露头角，推动电源向小型化、高效化方向迈进，但与传统硅基半导体材料相比，其成本依然较高，这在一定程度上制约了其在大规模应用中的普及速度。 AC/DC数字电源电路的拓扑结构通常由前级功率因数校正（PFC）和后级隔离型直流/直流（DC/DC）变换器组成，通常需分别由两颗实时微控制器进行控制，存在以下问题： · 芯片间的通信和数据交换实时性不足； · 系统设计相对复杂，一定程度上增加选型、采购、升级、维护成本。针对电源行业对高效率、低成本以及双向工作能力的迫切需求，极海推出了全数字双向电源参考方案。该方案采用单颗G32R501实时控制双核MCU，基于两相交错的图腾柱PFC和LLC谐振变换器，结合传统硅MOSFET，实现两级变换器双向软开关工作，为实现高效率、低成本的双向数字电源解决方案提供了选择。 G32R501全数字双向电源参考方案介绍极海G32R501全数字双向电源参考方案，具备高效率、高可靠、高转换率、低噪声和高性价比等特点，同时配备全面的输入/输出保护和软启动功能，适用于通信电源、服务器电源、便携储能电源等多种场景。该电源由两级功率拓扑单元组成，前级为两相交错图腾柱功率因数校正（PFC）电路，采用600V传统的硅功率MOSFET；后级LLC谐振变换器采用原边全桥结构，并通过两个变压器分摊损耗，副边由两组全波同步整流电路并联构成。 G32R501全数字双向电源参考方案实现框图 G32R501全数字双向电源参考方案部分参数 G32R501全数字双向电源参考方案优势：单芯片高算力控制：G32R501主频高达250MHz，可在单核内实现两级变换器控制环路；集成模块化设计：G32R501内置PWM、COMP和CAP等，通过高速霍尔芯片采集电感电流，无需外部过零检测，支持峰值电流灵活控制两相交错图腾柱PFC（临界模式），实现PFC全工作范围的软开关，有效避免MOSFET反并联二极管的反向恢复损耗；高效能量转换：AC-DC和DC-DC两级变换器，支持软开关和双向控制，整流/逆变模式峰值效率＞96.5％，额定工作效率＞96％，各工况效率完全符合80Plus钛金标准；灵活输入输出：高效转换单相交流输入电压至直流输出电压，支持适宜电压范围内对电池系统恒功率充放电；闭环交错并联技术：实现两相变频脉冲180°交错控制，降低电流纹波和谐波，提升轻载效率；快速保护与散热：电源具有快速响应保护功能，配合可调速风扇散热；实时监控与调整：支持与上位机连接，可通过上位机实现运行监控、参数调整和程序升级。 G32R501全数字双向电源参考方案测试数据 G32R501实时控制MCU介绍：高效运算处理性能：增强型存储空间RAM可灵活配置为零等待访问周期ITCM和DTCM，通过Cortex-M52内核的ACI功能，可将自定义指令直接纳入内核处理，大幅提高运算能力，为电源应用中常用滤波器、补偿器、锁相环等算法提供运算加速；精准控制外设：内置16个PWM通道，均支持典型值150ps的HRPWM输出，满足电源应用占空比、开关频率、移相或死区的高分辨率控制要求；丰富模拟外设：7个比较器，均内置2个12-bit DAC，支持消隐和滤波功能，可实现数字电源的峰值电流控制、过零检测及跳闸监控保护； 4个可编程逻辑单元FLB，可为电源驱动提供灵活的组合逻辑或时序控制； 3个3.45 MSPS 12-bit ADC，支持31个外部通道，可为电源提供同步采集和短延时采集需求; 工作温度覆盖-40℃~125℃，对电磁环境有更高容忍度，可适应复杂工况环境。 G32R501实时控制MCU关键特点面向数字电源应用市场，极海凭借性能卓越的G32R501实时控制MCU产品线、具备丰富成熟经验的方案设计团队以及快速响应的技术支持，可满足工业控制和消费电子应用的数字电源需求，目前已与多家终端厂家开展了深度合作。极海将基于市场实际需求，持续在产品线布局、功能、性能上持续突破创新，助力数字电源产业向更高效率、更高功率密度、低成本发展，推动整个能源体系向绿色、可持续的发展方向转型。

极海

Geehy极海半导体 . 2025-01-09 3 2 1170
基于英飞凌XMC1302的无感磁场定向控制吊扇解决方案

随着科技的发展，空调日渐普及，但是吊扇依旧受到众多消费者的青睐。英飞凌的永磁同步电机吊扇解决方案由非隔离15V、700mA高压（HV）降压转换器ICE5BR2280BZ和单片集成NPN型电压调节器TLE4284供电，采用IM241系列CIPOS™ Micro IPM作为驱动。XMC系列的XMC1302微控制器用于永磁同步电机（PMSM）无传感器磁场定向控制（FOC），整套吊扇方案具有高性能和灵活性的特点。此方案还可用于其他各式风扇，如立式、台式、空调室内室外风扇等。 1、引言在空调如此普及的今天，选择更节能环保、舒适温和的吊扇来调节空气温度和环境舒适性仍然是许多人的选择。基于英飞凌XMC1302-T038X0032微控制器的吊扇解决方案，采用了英飞凌旗下先进的功率器件和电机控制技术，针对吊扇使用的PMSM电机进行无位置传感器控制，正弦波驱动使得吊扇旋转时非常安静，该方案可帮助用户加速产品设计。 2、方案介绍该吊扇解决方案是一种三电阻无传感器FOC的PMSM电机控制吊扇解决方案，系统框图如图1所示。该方案旨在提供一种高效、稳健的吊扇解决方案，使电机平稳快速地启动至最大速度。图1 基于XMC1302的吊扇解决方案系统框图方案采用非隔离的15V、700mA高压（HV）降压转换器ICE5BR2280BZ[1]和单片集成NPN型电压调节器TLE4284[2]供电，用于提供15V和5V作为辅助电源输出。采用第五代固定频率功率集成电路CIPOSTM Micro IPM IM241[3]作为驱动。15V供给IM241，5V供给主控芯片XMC1302。英飞凌XMC1302是一款高性能32位ARM芯片，Cortex-M0内核，1.8-5.5V供电，无需晶振和复位电路，适用于电机驱动、汽车电子领域[4]。5V供电相比与3.3V供电，IO口抗干扰能力强，这一点在汽车电子、工业电子领域更有优势。XMC1302内核工作频率为32MHz，外设工作频率为64MHz，内部带增益的ADC可进行电流检测和保护，CCU8输出6路PWM波至功率模块芯片IM241。算法采用无传感器FOC控制，三电阻采样，以提供速度和角度的准确估计，同时减少部件数量。该方案采用载波频率16KHz，支持速度、电流闭环控制，弱磁控制模式。非静止启动功能使吊扇即使在最初因外力而反向转动时也能正常旋转。方案还集成了多种保护，如硬件和软件过流保护、过压和欠压保护，以及缺相和堵转检测。发生故障后，一旦故障被清除，系统将尝试重新启动并恢复到上一个速度状态。算法响应速度快，参数配置简单，可直接闭环启动。图2为该方案的连接图。图3为正常运行的相电流波形图。图4为逆风启动的相电流波形。图2 基于XMC1302的吊扇解决方案图3 相电流波形图图4 逆风启动相电流波形图 3、主控芯片XMC1302用于电机控制的外设 FOC控制框图如图5所示，其中包括： ①坐标变换，包括Clarke/Park变换和Clare/Park逆变换 ②位置和速度估计算法 ③PI控制，包括两个电流（d/q轴电流）PI环路和一个速度PI环路 ④SVPWM模块。图5 FOC控制框图从图5中我们可以看到，无感FOC控制要用到Clarke变换，Park变换、Clarke/Park逆变换、位置估算等算法。XMC1302是英飞凌专门为电机控制而设计的MCU，集成了专门针对电机应用优化的外设集，支持中低端电机常见的各种控制方式，它具有适合无感FOC控制的相关外设和亮点： 3.1 MATH协处理器 XMC1302中集成一个MATH协处理器，它完全独立于CPU，工作在PCLK（64MHz）时钟下。MATH协处理包含了一个32位的DIVIDER和一个24位的CORDIC。DIVIDER单元实现32bit有符号/无符号除法。CORDIC单元实现24bit三角函数运算。DIVIDER和CORDIC单元可并行工作，该模块减轻了CPU的负荷，对于实现无感FOC控制算法提供了良好的支持。图6 MATH协处理器 3.2 带有片上可调增益的12位VADC XMC1302的多功能模/数转换器 (VAD)，包含一个按逐次逼近原理 (SAR) 工作的独立内核。其分辨率是从8位到12位可编程的。ADC每个通道的采样单元内置模拟放大，增益可调，可选1,3,6,12倍放大，可以省掉外部运放。XMC1302的ADC具有双采样保持单元，双通道可以同时采样。具体到实际应用中，就是两路电流可以同步采样，这对提高控制实时性能是极有好处的。ADC具有limit checking功能，当ADC转换结果落到指定区间内就会自动触发中断请求，而这个指定区间的门限是可以自由设定的。这就省掉了软件处理ADC转换结果并比较，提高了处理速度。 3.3 可输出PWM进行三相逆变器控制的CCU8单元 XMC1302的Capture/Compare Unit8由4个16位的定时器组成，每个16位的定时器都有定时、比较和捕捉的功能，这4个通道是完全独立的，有各自的分频器，可以独立工作。每个通道可以产生2对互补PWM，并可插入死区时间以防止开关短路，每对PWM波形的上升沿死区时间和下降沿死区时间可以分别产生。还可输出非对称的互补PWM。定时器的运行可以由软件触发，或用内部信号触发，或由外部引脚触发。定时器的中断也可以触发ADC等其它外设。这些特性使它的应用非常灵活，能满足各种需求，尤其是电机控制的需求。 3.4 模拟比较器ACMP XMC1302内置三个高速模拟比较器(ACMP)，用于比较两个模拟输入电压。ACMP的输出反应非常快，延迟时间在25ns。它的输入电压偏差也非常小，只有3mv左右。这些特性都使它非常适合数字电源和电机控制的应用，模拟比较器的内部滤波器可以进行2n-10ns的滤波。最终比较器的输出可以输出到CPU的NVIC产生中断，也可以输出到CCU8，当作它们的外部触发事件。随着人们的需求不断变化，吊扇的功能也呈现多样化，比如带LED彩灯控制的吊扇，XMC1302内部的BCCU可实现指数调光，并能够避免低频闪烁，使光线更加柔和自然。在此解决方案基础上可以进一步扩展，增加LED灯控功能。 4、结语基于XMC1302的无感磁场定向控制（FOC）吊扇解决方案，专门针对吊扇、风机类应用的评估和开发而设计。XMC1302能较好实现无位置传感器控制算法，芯片有TSSOP38和QFN24封装，非常适合吊扇电路板的空间设计。该方案可为相关应用的用户提供初步的硬件测试平台和参考代码，同时英飞凌提供详细的设计文档，旨在缩短用户的学习、设计周期，加快开发进程。

英飞凌

英飞凌 . 2025-01-09 825
Imagination放弃RISC-V ，专注GPU和AI

英国半导体IP大厂Imagination Technology已决定停止RISC-V处理器内核的开发，转而专注于GPU和AI产品。该公司在过去几年曾积极投入RISC-V领域，相继推出了Catapult系列、RTXM-2200实时嵌入式CPU内核以及64位的APXM-6200 RISC-V内核。然而，面对内部调整和外部竞争的压力，Imagination选择退出独立的CPU产品线，以加大对边缘图形、人工智能和计算领域的投资。此举虽然颇具讽刺意味，因为Imagination此前曾拥有MIPS架构CPU，并转向RISC-V，但公司表示这一决策对其业务具有转型意义。尽管如此，Imagination并未完全退出RISC-V生态。公司强调，他们仍然致力于RISC-V生态系统，并相信此次业务变化将使他们更容易与更广泛的生态系统合作，成为RISC-V生态首选的GPU供应商。此前，Imagination已将其GPU IP授权给中国的RISC-V国际开源实验室（RIOS Lab），用于该实验室发布的RISC-V架构微型计算机PicoRio。这一举措表明，Imagination将继续在RISC-V领域发挥重要作用，只是重点将转向GPU和AI产品的开发。

Imagination

芯查查资讯 . 2025-01-09 1 2 815
日本代工厂Rapidus 将试制博通2nm芯片

日经消息：Rapidus，日本新兴半导体代工企业，计划从40纳米技术直接跳跃至2纳米技术，于4月开始试制，目标2027年量产。Rapidus已与半导体设计巨头博通合作，并计划6月向其供应2纳米芯片试制品。 Rapidus还获得了其他企业的代工订单，客户开拓取得一定成果。与台积电大量生产不同，Rapidus专注于定制少量多品种半导体，旨在承接新兴企业订单，利用代工厂商分散化的趋势。一、Rapidus携手博通，冲击2nm芯片 Rapidus计划在2025年4月于北海道千岁市的第一座工厂“IIM - 1”启用试产线，开启2nm芯片的试制之旅。这一进程紧密关联着与博通的合作，作为全球第五大半导体厂商且专注于设计开发的无厂企业，博通强项在于数据中心用芯片，拥有谷歌、Meta等科技巨头客户，2024财年营业收入高达515亿美元，12月总市值超1万亿美元。Rapidus志在成为博通的芯片代工伙伴，计划6月向博通提供2纳米产品的试样品，待博通确认其2纳米芯片性能达标后，便会将半导体生产委托给Rapidus，届时Rapidus有望借此打通向博通背后大客户供货的渠道。目前，Rapidus还在与30至40家企业进行半导体代工谈判，积极拓展业务版图，力求在2nm芯片代工领域站稳脚跟。二、Rapidu发展溯源：日本半导体孤注一掷？回顾日本半导体产业历程，曾在1980年代称霸全球，然而随后陷入衰退困境。进入2010年代，日本在如14nm、10nm、7nm等先进制程节点开发竞赛中逐渐掉队，国内最大半导体制造商瑞萨电子，自有工厂主要制程节点停留在28nm和40nm，仅部分高性能需求产品如ADAS和自动驾驶用的R - Car系列采用16nm制程，委托海外代工厂生产。背后原因在于，日本国内半导体需求多集中于汽车微控制单元（MCU）等，用28nm和40nm生产经济实惠，引入更先进制程成本过高难以回本。但随着时代发展，若竞争对手在先进制程节点生产MCU，日本半导体制造商将被迫依赖代工厂的先进制程，可自身又未对22nm以下先进制程节点投资，如在22nm以下关键的Fin - FET技术虽有开发却未能量产，止步于28nm的Planar - FET生产。在此背景下，日本经济产业省决心重振半导体产业，2022年11月11日牵头成立“技术研究组合最尖端半导体技术中心”（LSTC），联合美国国家科技委员会（NTSC）、IBM等美日机构与企业，开发先进制程节点，成果交予Rapidus进行实际生产，期望借此重塑日本半导体辉煌。三、Rapidu：架构、资金与技术支撑 Rapidus株式会社于2022年8月成立，总部位于东京千代田，由丰田汽车、日本电装、索尼集团、铠侠、日本电信电话、日本电气、软银以及三菱日联银行8家企业合资组建，各出资10亿日元（三菱日联银行出资3亿日元），同时获得日本政府大力扶持，初始便得到政府700亿日元资金。公司核心管理层包括董事长东哲郎与社长小池淳义。东哲郎毕业于国际基督教大学，硕士研读近代日本经济史，1977年入职东京电子，后带领其成为日本第一、全球第三半导体设备公司，虽推动与美国应用材料合并受挫，仍怀揣复兴日本半导体梦想；小池淳义工程师出身，早稻田大学理工学部毕业，获日本东北大学电气工程博士学位，在半导体领域经验深厚，早年参与日立半导体业务诸多关键节点，见证日本晶圆代工发展的起起落落。技术合作层面，Rapidus与IBM渊源颇深。2022年12月建立战略合作伙伴关系，攻坚2nm节点制程技术；2024年6月合作深化，拓展至2nm芯片封装量产技术，涵盖前端研发到后端封装全流程。设备采购上，已从荷兰阿斯麦（ASML）购入关键的极紫外光刻机（EUV），预计2025年3月底安装就位，同期工厂将集齐二百几十台设备，为2nm芯片试产筑牢硬件根基。四、挑战重重：量产、市场、资金与人才困境迈向2nm芯片量产之路，Rapidus面临诸多艰难挑战。量产技术可行性存疑，日本制造商长期大规模量产40nm以上工艺，Rapidus直接跨越至2nm，被指过于冒险。尽管其与半导体设备制造商、IBM紧密合作，试图整合技术经验突破瓶颈，但5nm以下制程极度依赖进口ASML的EUV光刻机，供应链风险高悬。市场和客户定位方面，Rapidus定位“台积电的替代供应商”，瞄准专用半导体市场，欲借定制芯片服务机器人、自动驾驶和远程医疗等领域，以差异化突围。然而当下客户多为风险投资公司、AI初创企业，缺乏亚马逊、苹果这类大客户，抗风险能力脆弱。且在以标准化大规模生产见长的半导体市场，开拓专用芯片需求、实现成本效益平衡，难度不容小觑。资金问题严峻，Rapidus预估实现2027年量产需5万亿日元（约320亿美元），目前主要依赖政府连续三个财年9200亿日元补助金，资金缺口巨大。虽日本政府规划2030财年前拨10万亿日元助力半导体与AI产业，2025年度拟向Rapidus投资2000亿日元，还考虑2027年10月“实物出资”，但公司若过度依赖政府，恐成效益受限国企，亟需吸引私人投资，目标是让私人股东承担约一半设备投资，实现资金结构多元化，以保障长远发展。人才短板同样突出，截至2024年12月员工280人，多为其他企业离职老员工，晶圆代工经验稀缺，应届毕业生招聘才起步。为填补人才缺口，已派遣约100名工程师赴IBM美国研发基地培训，可即便如此，培养出能支撑量产的基层工程师队伍仍任重道远。日本半导体人才本就匮乏，人才争夺激烈，Rapidus要在2027年达成拥有1000名员工的量产人力配置，面临巨大考验。五、日本芯片的希望，如何理解Rapidus公司？问1：Rapidus公司是什么时候成立的？答：Rapidus株式会社成立于2022年8月。问2：它是由哪些企业或机构发起成立的？ A：由铠侠、索尼、软银、电装、丰田汽车、NEC、NTT各出资10亿日元，三菱UFJ银行出资3亿日元共同发起成立，同时日本政府也给予大力支持，比如在资金等方面提供诸多助力。问3：Rapidus公司的核心管理层有哪些人？答：董事长是东哲郎，他毕业于国际基督教大学，硕士毕业于东京都立大学研究生院，主攻近代日本经济史，有丰富的半导体行业经历；社长兼首席执行官为小池淳义，工程师出身，毕业于早稻田大学理工学部，在日本东北大学研究生院获得电气工程博士学位，在半导体领域深耕多年。问4：公司成立的初衷是什么？答：鉴于日本半导体产业自上世纪90年代后逐渐衰退，尤其在先进制程节点开发上落后，为了重新在日本建立最尖端的半导体制造环境，确立次世代半导体的设计和制造基础，日本政府推动成立了Rapidus，期望其能助力日本半导体产业重回巅峰。问5：Rapidus在技术研发上有哪些合作？答：2022年12月与IBM建立战略合作伙伴关系，共同研发2nm节点制程技术，后续又基于此将合作扩展到2nm芯片封装量产技术，从前端研发深入到后端封装。还与比利时微电子研究中心（IMEC）签署技术合作备忘录，拓展技术视野。问6：在设备采购方面有什么动作？答：：从荷兰芯片制造供应商阿斯麦（ASML）处采购关键设备，已获得第一台极紫外光刻机（EUV），预计2025年3月底安装完成，这对其后续2nm芯片研发生产至关重要。问7：Rapidus公司的资金状况如何？答：一方面有8家出资企业的投入，总计获得73亿日元初始投资。另一方面日本政府连续提供巨额资金支持，如2022年提供700亿日元，2024年经产省额外给予2600亿日元补贴，2024年底还计划2025年下半年出资1000亿日元，以保障其研发与量产推进。问8：Rapidus的市场定位和目标客户群体是怎样的？答：定位为类似台积电的半导体代工大厂，试图成为“台积电的替代供应商”。初期目标客户群体包括风险投资公司、从事AI行业的初创企业，后续期望开拓如博通等大型无晶圆厂半导体企业，以及为谷歌、Meta等科技巨头提供芯片代工服务，尤其侧重于专用半导体市场，像机器人、自动驾驶和远程医疗等领域所需的定制芯片。问9：目前公司在产品研发进程上走到哪一步了？答：位于北海道千岁市的第一座工厂“IIM-1”2023年9月动工，计划2025年4月启用试产线开始试生产2纳米芯片，目标在2027年实现量产，当前正在紧锣密鼓筹备试产，已派遣约150名工程师前往IBM位于美国的研发中心接受培训。问10：Rapidus面临哪些挑战？答：技术层面，从40nm直接跨越到2nm挑战巨大，且5nm以下制程依赖进口EUV光刻机存在供应风险；人才方面，员工多为其他企业离职老员工，缺乏晶圆代工经验丰富的人才，应届毕业生招聘刚刚起步，人才培养难度大；市场方面，现有客户抗风险能力有限，在与台积电等抢占市场份额时，需克服客户信任、成本效益等难题；资金上，虽有政府支持，但距离实现量产所需的巨额资金仍有缺口，还需吸引大量民间投资以保障后续发展。

博通

芯查查资讯 . 2025-01-09 1 1 1220
拜登拟进一步收紧AI芯片对华出口

1月9日消息，据彭博社报道，美国总统拜登政府计划在离任前几天对NVIDIA、AMD等公司的人工智能（AI）芯片出口进行新一轮限制，这是他努力阻止先进技术进入中国大陆的最后努力。据知情人士透露，美国希望在国家和公司的基础上遏制用于数据中心的AI芯片的销售，目的是将AI的发展集中在美国及其盟友国家，并使世界各地的企业与美国标准保持一致。这样持续升级限制AI芯片出口的结果是——在需求飙升的时候试图控制AI技术的传播。知情人士表示，这些规定最早可能在本周五发布，将制定三级芯片贸易限制。知情人士要求不透露姓名，因为讨论是私下的。其中，“Tier 1 ”将包括加拿大、英国、法国、德国、荷兰、比利时、意大利、瑞典、挪威、芬兰、日本、韩国、中国台湾地区等少数美国盟友，他们将基本上不受阻碍地获得美国的芯片。与此同时，中国大陆、俄罗斯等少数国家则属于“Tier 3”，将被阻止进口美国先进的半导体。剩下的世界上绝大多数国家和地区属于“Tier 2”，将面临一个国家/地区可以获得的总计算能力的限制。其中一位知情人士表示，最后一组国家将能够绕过其国家限制——并通过同意一套美国政府的安全要求和人权标准来获得自己的、明显更高的上限。这种类型的指定（称为经过验证的最终用户（VEU））旨在创建一组受信任的实体，这些实体在全球安全环境中开发和部署 AI。这些措施建立在多年的限制措施之上，这些限制已经限制了英伟达和AMD等美国芯片制造商的出口。美国还试图阻止敌对国家通过中东和东南亚等地的中介获得美国的尖端技术。数据中心在战略上至关重要，因为很多公司使用它们来开发和运行 AI 模型，有时甚至跨越国界。对于彭博社的报道，白宫国家安全委员会（National Security Council）的一名代表拒绝置评。负责芯片出口管制的美国商务部工业和安全局（Bureau of Industry and Security）没有立即回应置评请求。值得注意的是，英伟达首席执行官黄仁勋曾多次表示，世界各国政府都在寻求所谓的主权 AI，即构建和运行自己的 AI 系统的能力，而这种追求已成为对先进处理器需求的关键驱动力。英伟达的芯片是数据中心运营商的黄金标准，使该公司成为世界上最有价值的AI芯片厂商，也是 AI 热潮的最大受益者。AMD和英特尔也紧随其后，积极的推出相关AI芯片，开拓AI数据中心市场。自2022年10月以来，美国持续升级的出口管制政策迫使英伟达不得不推出经过性能削减的中国特供版本AI芯片，来供应中国市场，以符合美国的出口管制政策，比如之前的A800、H800。同样，英特尔也有效仿英伟达针对中国市场推出符合规定的经过削弱的特供版本AI芯片。随后在2023年10月，美国进一步升级限制，使得英伟达对中国特供的A800、H800都无法对出口，面向游戏市场的RTX4090也受到了限制。这也迫使英伟达随后又推出了H20、RTX 4090D以及最新推出的RTX5090D等中国市场特供版本，这也反应了英伟达对于中国市场的重视，即使美国政府限制不断，也依然没有放弃中国市场。即便如此，中国的科技公司依然是可以通过某些第三国或一些特殊途径获得限制的AI芯片来支持AI模型的开发。美国则是持续细化出口管制规则，来持续封堵漏洞。传闻中的即将出台的新出口管制规则当中，对于属于“Tier 2”国家/地区可以获得的总计算能力的限制，似乎也正是为了封堵中国通过“Tier 2”国家/地区间接获得AI芯片的可能。

美国禁令

芯查查资讯 . 2025-01-09 905
小型化背后的科学：充分发挥小型坚固连接器的优势

为满足客户对电子设备日益增长的功率和功能的期望，连接器的小型化发挥了关键作用。然而，尺寸缩减绝不能以牺牲产品的耐用性为代价。材料科学在开发坚固耐用小型连接器中至关重要，使其即使在严苛环境中也能保持卓越的耐用性。电子设备不断小型化，连接器亦要随之缩小。传统材料在制作小型组件时已经达到极限，因此在减轻重量和缩小尺寸的同时，保持强度和其他性能属性的能力变得至关重要。为了克服这些挑战并保持性能，连接器小型化的未来发展有赖于材料科学的进步。创新材料，尤其是先进的工程塑料，如何能够满足连接器小型化的设计要求，同时确保具备出色的性能？ 1 平衡强度和重量小型化在连接器设计和制造材料选择上带来了显著挑战。与大型连接器不同，小型化连接器优先考虑的是减轻重量和缩小尺寸。尽管传统的连接器外壳材料价格低廉且用途广泛，但在用于薄壁部分时强度往往大大降低。薄壁部分还可能造成应力高度集中，增加在负载下失效的风险。其他高强度材料（如金属）可能由于多种原因不适合替代这些传统工程塑料。需要考虑的因素包括电绝缘要求、形状尺寸、冲击/耐久性、重量、成本和/或产品的可制造性要求。 2 物色先进材料解决方案在于利用专门为小型化设计的先进绝缘材料。高性能聚合物 (HPP)如聚酞胺 (PPA)、液晶聚合物 (LCP) 和其他特制聚合物，提供高强度和优越的尺寸稳定性，同时保持轻量化特性。这些特性使得HPP成为需要小型化连接器的应用（如V2X、5G、网络和物联网等）中的理想选择。 3 添加纳米复合材料先进材料在聚合物基体中加入了纳米颗粒，显著增强刚度和强度，同时仅增加少许重量。纳米复合材料在实现小型化连接器所需的坚固性方面展现出巨大潜力，适用于工业自动化和人工智能解决方案等应用。通过利用 HPP 和纳米复合材料，材料科学家可以解决重量限制问题，确保设计用于紧凑空间的连接器的强度。这些材料还允许在小空间内改善热管理。然而，随着这些增强，平衡性能、成本和商业可扩展性的新挑战也随之而来。 ▲图片来源：《打破设计界限：在连接器设计中把坚固化和小型化相结合》报告 HPP:专为小型化量身定制缩小连接器尺寸暴露了传统材料的局限性。当用于小型连接器结构时，由于表面积与体积比过大、成分变化/填料尺寸与连接器结构本身相似，这些材料的大体积特性会产生误导。虽然这些材料在较大的尺寸形态下性能良好，但在小型化时往往会表现出不足。因此，专门针对强度和耐用性而配方的 HPP 材料在小尺寸条件下变得至关重要。 HPP结合多种因素应对小型化挑战。与传统聚合物材料相比，其熔体粘度更低，因此流动性更强，能够填充复杂小型连接器几何形状所需的复杂模具，同时最大限度地减少变形。传统聚合物在薄壁截面上的强度会减弱，而 HPP与之不同，即使在尺寸缩小的情况下也能保持较高的强度重量比。这是通过在 HPP 基体中加入创新填料和化学成分来实现的，从而实现了高尺寸精度和稳定性。小型化面临的应用要求小型化所面临的挑战不仅仅是要实现理想的机械强度，专为小型化应用而设计的连接器还必须满足特定的应用要求。阻燃性：小型化连接器可能需要在高火灾隐患的环境中工作。HPP可通过加入特定添加剂来配制阻燃型材料，这些添加剂通过吸收热量、释放不可燃气体或形成保护性炭层来干扰燃烧。耐化学性暴露于恶劣化学环境中可能显著降低连接器的性能。HPP可根据应用要求配制成抵御特定化学品的材料。然而，一些耐化学聚合物可能不具备所需的流动性能，或者可能产生脆性。应力会严重影响塑料材料的耐化学性。设计工程师必须仔细考虑这些因素，以确定每种应用中所需的材料和设计特性的正确组合。高质量即使是最小的杂质（如微量金属污染物或无用副产品），也会对聚合物产生重大影响，增加出现裂纹或过早失效的可能性。 HPP 配方优先采用高质量的原材料和严格的加工技术，以确保一致的性能和可靠性。为了达到最佳性能，需要仔细平衡。复杂的小型连接器几何形状以及阻燃性和耐化学性等严格要求对现有材料提出了持续挑战。材料科学家不断开发和改进HPP配方，以满足这些复杂多变的要求。 ▲图片来源：《打破设计界限：在连接器设计中把坚固化和小型化相结合》报告,Molex DuraClik连接器新技术参与原型设计与开发 1 使用3D打印技术进行原型设计和开发 3D打印为快速制作原型部件提供了激动人心的可能性。在开发阶段，3D打印以速度快、成本低的优势为工程师提供了快速迭代的能力。这使得在最终确定高性能材料和昂贵的制造工艺之前，可以快速评估形状和适配性。然而，3D打印技术在用于原型制作以外的应用中存在很大的局限性。目前 3D 打印技术的尺寸分辨率不足以制造用于最终生产的高度小型化部件。由于公差仅为微米级，3D 打印工艺和相关材料目前无法实现最佳的机械性能和电气功能。然而，如果高分辨率打印技术不断进步，3D打印可能在未来成为一个有价值的原型设计工具，也可能成为制造功能性产品部件的可行手段。 2 利用人工智能和机器学习优化设计人工智能（AI）和机器学习（ML）在材料选择和连接器设计与制造方面具有很大的潜力。这些技术可以分析数据、发现跨学科见解、实现流程自动化、提供实时监控、预测结果并提高决策能力，从而促进高性能连接器的快速开发。 3 利用数字孪生完善原型设计数字孪生(Digital twins)可创建物理连接器的虚拟复制品，并实现关键数据的收集。工程师可以不断将实际测试数据或传感器读数反馈到数字孪生中，建立实时反馈回路，为未来的设计迭代提供信息。这种虚拟试验场可加快开发周期、优化性能并提高小型连接器的可靠性。材料选择和未来趋势了解结构—性能关系对于选择最佳材料至关重要。这些知识使工程师能够识别出在强度、重量、功能性和耐用性之间取得平衡的材料。使用新型塑料替代金属，有望实现连接器的轻量化。传统塑料往往缺乏金属的导电性、强度和耐用性。将石墨烯和碳纳米管 (CNT) 等新型材料结合到塑料中，可提供优越的强度—重量比，从而实现创新的外形尺寸，并扩大替代金属的机会。材料科学的进步，仍然是开发占板面积日益减小的坚固连接器的关键。可持续性考虑因素材料选择在探索变革性解决方案提供了重要机会，帮助公司实现环境管理目标。随着客户日益寻求有助于满足环境需求的解决方案，小型连接器制造正在采用创新方法，通过使用更少的资源来减少对环境的影响。生物塑料为可持续材料的选择提供了前景广阔的道路。这些材料使用玉米淀粉、纤维素和蓖麻油等可再生生物原料，可替代塑料生产中使用的传统不可再生原料。机械和化学回收技术可以对现有塑料进行再利用，从而节约原始资源并最大限度地减少对环境的影响。合作与监测贯穿于整个小型连接器设计和制造生命周期，相关人员积极监测和探索可持续材料和技术的发展。此外，地区法规在推动可再生材料的采用方面发挥着重要作用。对可再生材料作出全面的考虑，利益相关者可以做出明智的决策，在连接器性能与环境影响之间取得平衡。 Molex：走在小型化的前沿材料科学是实现坚固耐用的小型连接器的基石。作为高性能连接解决方案的领导者，Molex莫仕专注于开发材料和材料加工创新、材料选择/应用工程，以及实现最佳产品数字孪生所需的材料测试和数据。

Molex

Molex莫仕连接器 . 2025-01-09 1 755
解决模拟输入IEC系统保护问题

与系统模拟输入和输出节点交互作用的外置高压瞬变可能破坏系统中未采用充分保护措施的集成电路(IC)。现代IC的模拟输入和输出引脚通常采用了高压静电放电(ESD)瞬变保护措施。人体模型(HBM)、机器模型(MM)和充电器件模型(CDM)是用来测量器件承受ESD事件的能力的器件级标准。这些测试旨在确保器件能承受器件制造和PCB装配流程中的静电压力，通常在受控环境中实施。工作于恶劣电磁环境中的系统在输入或输出节点上需要承受高压瞬变——并且在从器件级标准转向系统级标准以实现高压瞬变鲁棒性时，传输到IC引脚的能量水平存在显著差异。因此，直接与这些系统输入/输出节点连接的IC也必须采用充分的保护措施，以承受系统级高压瞬变。如果在系统设计中未能及早考虑这种保护机制，结果可能导致系统保护不足、产品发布推迟、系统性能下降等问题。本文旨在描述如何保护敏感的模拟输入和输出节点，使其免受这些IEC标准瞬变的影响。图1. 面向精密模拟输入的IEC系统保护。 IEC 61000 IEC 61000是有关EMC鲁棒性的系统级标准。该标准中涉及高压瞬变的三个部分为IEC 61000-4-2、IEC 61000-4-4和IEC 61000-4-5。这些是针对静电放电(ESD)、电快速瞬变(EFT)和浪涌的系统级标准。这些标准定义了在施加这些瞬变影响的情况下用于评估电子电气设备抗扰度的波形、测试方法和测试级别。 IEC 61000-4-2测试的主要目的是确定系统在运行过程中对系统外部的ESD事件的免疫能力——例如，如果系统输入/输出接触到带电人体、电缆、工具时。IEC 61000-4-2规定要使用两种耦合方法测试：接触放电和气隙放电。 IEC 61000-4-4 EFT测试涉及将快速的瞬变脉冲群耦合到信号线上，以表征与外部开关电路关联的瞬变干扰，这类电路能够以容性方式耦合至信号线。这种测试反映了开关触点抖动，或者因为感性或容性负载切换而产生的瞬变，而所有这些在工业环境中都很常见。浪涌瞬变通常由开关操作造成的过压情况或雷击造成。开关瞬变的起因可能是电力系统切换、配电系统中的负载变化或各种系统故障（例如安装时与接地系统形成短路和电弧故障）。雷电瞬变的原因可以是附近的雷击将高电流和电压注入电路中。瞬变电压抑制器 TVS的基本参数：瞬变电压抑制器(TVS)可以用于抑制电压浪涌。用于箝位高压瞬变，使大电流绕过敏感电路。TVS的基本参数为：工作峰值反向电压：低于该值时不会发生显著导电现象的电压击穿电压：等于该值时会发生规定导电现象的电压最大箝位电压：器件上传导规定的最大电流的最大电压在系统输入或输出上使用TVS器件时要考虑多个因素。ESD或EFT事件会产生超快时间（1 ns至5 ns）的瞬变波形，在TVS器件箝位击穿电压之前，在系统输入上导致初始过冲电压。浪涌事件具有不同的瞬变波形，上升时间缓慢(1.2 μs)，脉冲持续时间长(50 μs)；并且在该事件下，将在击穿电压下开始箝位电压，但可能一直增大至TVS最大箝位电压。另外，TVS必须高于可能由接线错误、断电或用户错误导致的任何容许直流过压，以保护系统，使其免受该直流过压事件的影响。所有三种情况都有可能在下游电路的输入上导致具有潜在破坏作用的过压。模拟输入保护电路为了全面保护系统输入/输出节点，必须对系统进行直流过压和高压瞬变保护。在系统输入节点用一个鲁棒的精密型过压保护(OVP)开关，加上TVS，可以保护灵敏的下游电路（例如，模数转换器或放大器输入/输出），因为这样可以阻断过压、抑制未被TVS分流到地的剩余电流。图2. OVP开关功能框图图2显示了一个典型过压保护开关的功能框图；注意，该开关的ESD保护二极管未以其输入节点上的电源电压为基准。相反，它有一个ESD保护单元，在超过器件最大承受电压时激活，使器件能承受并阻断超过其电源电压的电压。由于模拟系统通常只要求开关的外向引脚采用IEC保护，所以，ESD保护二极管依然保留在内向引脚上（标志为开关输出端或漏极端）。这些二极管能带来额外的好处，因为它们起到辅助保护器件的作用。在持续时间较短、上升时间快的高压瞬变（如ESD或EFT）过程中，由于瞬变电压会被箝位，所以电压不会到达下游电路。在持续时间较长、上升时间慢的高压瞬变（如浪涌）过程中，在开关过压保护功能被激活、开关断开、使故障完全与下游电路分离之前，内部保护二极管会箝位开关的输出电压。图3显示了一个与外部接口的系统输入端的工作区域。最左边的区域（绿色）表示正常工作区间，输入电压位于电源电压范围以内。左起第二个区域（蓝色）表示输入端可能存在持续直流或长时间交流过压的范围，原因是断电、接线错误或短路。另外，图中最右侧（紫色）是过压开关内部ESD保护二极管的触发电压。选择的TVS击穿电压（橙色）必须小于过压保护开关的最大承受电压并且大于任何已知的可能持续直流或长时间交流过压，以免无意中触发TVS。图3. 系统工作区域图4中的保护电路可以承受最高8 kV IEC ESD（接触放电）、16 kV IEC ESD（空气放电）、4 kV EFT和4 kV浪涌。ADG5412F（来自ADI公司的±55 V过压保护和检测、四通道单刀双掷开关）可以承受ESD、EFT和浪涌瞬变导致的过压，过压保护电路与漏极上的保护二极管共同保护和隔离下游电路。表1展示的是ADG5412F在TVS击穿电压与电阻的各种组合下可以承受的高压瞬变电平。图4. 保护电路表1. 测试结果（未在0 Ω电阻与33 V TVS及45 V TVS组合条件下进行IEC空气放电测试）图4也展示了高压瞬变事件过程中的各种电流路径。大部分电流通过TVS器件分流到地（路径I1）。路径I2展示的是通过ADG5412F输出节点上的内部ESD消耗的电流，同时，输出电压被箝位于比电源电压高0.7 V的水平。最后，路径I3中的电流是下游器件必须承受的剩余电流水平。有关该保护电路的更多详情，请参阅ADI公司应用笔记AN-1436。 IEC ESD保护图5. 测试电路图6和图7所示为在8 kV接触放电和16 kV空气放电IEC ESD事件在图5所示测试电路上的测试结果。如前所述，在TVS器件将电压箝位至54 V左右之前，源引脚上有一个初始过压。在此过压过程中，开关漏极上的电压被箝位于比电源电压高0.7 V的水平。漏极电流测量结果展示的是流入下游器件二极管中的电流。脉冲峰值电流约为680 mA，电流持续时间约为60 ns。相比之下，1 kV HBM ESD电击的峰值电流为660 mA，持续时间为500 ns。我们因此可以得出结论认为，在采用这种保护电路的条件下，HBM ESD额定值为1 kV的下游器件应该能承受8 kV接触放电和16 kV空气放电IEC ESD事件。图6. 8 kV事件期间的漏极电压和漏极输出电流图7. 16 kV空气放电事件期间的漏极电压和漏极输出电流 EFT 保护图8是在4 kV EFT事件的一个脉冲的测量结果。与ESD瞬变过程中发生的情况类似，在TVS器件将电压箝位至54 V左右之前，源引脚上有一个初始过压。在此过压过程中，开关漏极上的电压再次被箝位于比电源电压高0.7 V的水平。在这种情况下，流入下游器件中的脉冲峰值电流仅为420 mA，电流持续时间仅约为90 ns。同样与HBM ESD事件相比，750 kV HBM ESD的电压的峰值电流为500 mA，持续时间为500 ns。因此，在4 kV EFT事件期间，能量被传输至下游器件的引脚上，该能量少于750 kV HBM ESD事件下的能量。图8. 单次脉冲的EFT电流浪涌保护图9中是将4 kV浪涌瞬变施加到保护电路输入节点上时的测量结果。如前所述，源电压可能增大并超过TVS击穿电压，一直达到最大箝位电压。该电路中的过压保护开关的反应时间约为500 ns，并且在这前500 ns的时间内，器件漏极上的电压被箝位于比电源电压高0.7 V的水平。在此期间以及约500 ns后，流至下游器件的峰值电流仅为608 mA，开关关闭并使下游电路与故障隔离。同样，这里的能量少于1 kV HBM ESD事件期间传输的能量。图9. 浪涌事件期间OVP工作原理结论本文描述了如何依据IEC 61000-4-2、IEC 61000-4-4和IEC 61000-4-5标准的规定，对集成电路模拟输入和输出进行高压瞬变保护。本文说明了如何设计系统输入输出保护电路，同时为用户带来如下好处：简化保护设计加速产品上市提高保护电路性能，减少分立元件数量减小信号路径中的串联电阻阻值由于TVS设计窗口很宽，TVS选择更方便达到下列标准的系统-级保护交流和持续直流过压保护高达±55 V 掉电保护可达±55V

ADI

亚德诺半导体 . 2025-01-09 1 3 590
德州仪器推出新一代支持边缘 AI 的雷达传感器和汽车音频处理器，助力汽车制造商重塑驾乘体验

德州仪器 (TI) 通过业内先进的单芯片 60GHz 毫米波 (mmWave) 雷达传感器提升检测精度，能够支持三种通过边缘人工智能 (AI) 来实现的车内检测应用。汽车制造商可以通过一款高度集成、基于 Arm®、结合 TI 基于向量的 C7x 数字信号处理器 (DSP) 内核的业界先进的汽车微控制器 (MCU) 和处理器，提供卓越的音频体验。 TI 的全新音频放大器是业界先进的音频放大器，采用单电感器 (1L) 调制技术，使其能够以一半的电感器数量实现 D 类性能。德州仪器 (TI) 于今日推出了全新的集成式汽车芯片，能够帮助各个价位车辆的驾乘人员，实现更安全、更具沉浸感的驾驶体验。TI AWRL6844 60GHz 毫米波雷达传感器通过运行边缘 AI 算法的单个芯片，支持用于座椅安全带提醒系统检测、车内儿童检测和入侵检测，从而实现更安全的驾驶环境。借助 TI 的下一代音频 DSP 核心、AM275x-Q1 MCU 和 AM62D-Q1 处理器，能够更加经济实惠地获得高质量音频体验。结合 TI 全新的模拟产品（包括 TAS6754-Q1 D 类音频放大器），工程师可以获得一个完整的音频放大系统解决方案。TI 将在 2025 年 1 月 7 日至 10 日于美国内华达州拉斯维加斯举办的消费电子展 (CES) 上展示这些器件。 TI 嵌入式处理部门高级副总裁Amichai Ron 表示：无论是入门级汽车还是豪华级汽车，无论是燃油车还是电动汽车，如今的驾驶员都期望这些车辆能够提供更佳的车内体验。TI 持续提供创新技术，旨在推动未来汽车驾驶体验的发展和改进。我们的边缘 AI 雷达传感器帮助汽车制造商提升车辆的安全性，并且能够根据驾驶员的动作和需求做出快速响应，而我们的片上音频系统能提供更加身临其境的音频体验，从而提升了驾驶乐趣。它们共同创造了全新的车内体验。支持边缘 AI 的三合一雷达传感器，提高了检测精度原始设备制造商 (OEM) 正在不断将更多的传感器技术集成到汽车设计中，以提升车内体验并满足不断发展的安全标准。使用 TI 支持边缘 AI 的 AWRL6844 60GHz 毫米波雷达传感器后，工程师能够整合三项车内检测功能来替代多种传感器技术（例如，座椅重量传感垫和超声波传感器）。 AWRL6844 集成了四个发送器和四个接收器，能够提供高分辨率的检测数据，并且成本经过优化，非常适合 OEM 使用。采集的数据输入到应用特定的 AI 驱动算法中，这些算法在可定制的片上硬件加速器和 DSP 上运行，从而能够提高决策的准确性并加快数据处理速度。AWRL6844 传感器的边缘智能功能有助于提升驾驶体验，例如：在行驶过程中，该传感器能够以 98% 的准确率检测和定位车内乘员，从而支持座椅安全带提醒功能。停车后，它使用神经网络技术监控车内是否有无人看管的儿童，并且能够实时检测到车内微小的动作，分类准确率超过90%。这种直接检测技术可以帮助 OEM 满足 2025 年欧洲新车安全评鉴协会 (Euro NCAP) 的设计要求。当车辆停好时，它通过智能扫描技术来适应不同的环境，从而减少由于车身晃动和外部物体运动所引起的误报。 TI 完整的音频产品系列，能够提供更佳的汽车音频体验随着驾驶者对各类车型车内体验的期望不断提升，OEM 希望在提供高品质音频的同时，能够尽量降低设计复杂性和系统成本。AM275x-Q1 MCU 和 AM62D-Q1 处理器通过将 TI 基于矢量的 C7x DSP 核心、Arm® 核心、存储器、音频网络和硬件安全模块集成到一个符合功能安全要求的 SoC 中，减少了汽车音频放大器系统所需的元件数量。C7x 核心与矩阵乘法加速器结合，共同构成了一个神经处理单元，用于处理传统音频算法和基于边缘 AI 的音频算法。这些汽车音频 SoC 可进行扩展，设计人员可以根据不同的存储器和性能需求，从入门级到高端系统中进行选择，只需进行很少的重新设计，不需要大量投资。 TI 的下一代 C7x DSP 核心的处理性能是其他音频 DSP 的四倍以上，使音频工程师可以在单一处理器核心上同时处理更多的音频功能。AM275x-Q1 MCU 和 AM62D-Q1 处理器具有空间音频、主动降噪、声音合成和高级车载网络功能（包括以太网音频视频桥接），能够在车内实现身临其境的音频体验。为了进一步优化汽车音频设计，工程师可以使用 TI 的 TAS6754-Q1 音频放大器，该放大器采用创新的 1L 调制技术，可实现出色的音频性能和低功耗，且相比现有的 D 类放大器，其所需的电感数量减少了一半。TAS67xx-Q1 系列器件集成了 OEM 所需的实时负载诊断功能，帮助工程师简化设计、降低成本和提高效率，同时保证音频质量不受影响。 CES 2025 TI 展位在 2025 年 CES 展会上，TI 将展示其半导体技术如何通过实现更高水平的自动化、智能化、功效和性价比，重新定义各类体验。展示内容包括在软件定义车辆、高级驾驶辅助系统、机器人、可穿戴医疗设备、能源基础设施和个人电子产品等领域的创新。

TI

德州仪器 . 2025-01-09 920
产品矩阵再升级|极海发布多款工业级通用MCU及首款AFE，满足多样化市场需求

在工业自动化、物联网、新能源、电力、消费电子等领域，随着技术演进与大规模部署应用，终端设备更多趋向精简设计、降本增效与数智化功能。这些日益增强的趋势不但激发智能芯片需求增长，也进一步促进芯片在架构、配置、工艺制程、能耗管理等方面的创新。芯片与各行业实现全面转型升级深度关联，其技术创新势必为智能终端设备的性能带来更高突破。为应对各领域持续加码的新要求与新挑战，极海坚定深化“MCU+”与“极海安全芯”双驱动战略，突破多项同质化产品技术痛点，在2025极海渠道合作伙伴大会上全新发布APM32F402高性能高性价比MCU、APM32E030基础拓展型MCU、以及首款BMP561单节电池电量监测计芯片三款产品。 APM32F402工业级高性能高性价比MCU 助力产品实现性能/成本/功能全方位升级极海APM32F402系列工业级高性能高性价比MCU，集多功能、高集成、高可靠性等优势于一体，进一步丰富了Cortex-M4F内核产品矩阵，可应用于编码器、仪器仪表、电力监控保护、工业控制器、家用电器、电梯控制板、游戏键鼠、扫码枪等诸多场景。 APM32F402采用55nm先进工艺，搭载Arm® Cortex®-M4F内核，工作主频120MHz，Flash 128KB、SRAM 32KB；内置温度传感器，集成2个DMA（12个数据流）；电源电压范围2.0V~3.6V，工作温度范围-40℃~85℃/105℃，适应各种复杂的工作温度环境，ESD HBM±4000V、Latch-up±200mA，具有较高的抗电磁干扰能力。该系列新品配备丰富的扩展型外设资源，集成1个I2C；4个U(S)ART，支持ISO7816、LIN和IrDA等功能；2个12位高精度ADC，16通道数，最大采样率1MSPS；2个CAN，兼容2.0A和2.0B（主动）规范，最大速率1M bit/s；片上带PHY高速USB OTG_FS，进一步帮助用户降低硬件成本。APM32F402可提供LQFP48/64、QFN36/48四种封装，并可与同类产品使用相同软硬件平台，实现 pin to pin兼容。 APM32E030工业级基础拓展型MCU 赋能更多自定义功能，满足成本敏感型应用极海APM32E030系列工业级基础拓展型MCU，在APM32F030基础上实现主频、功耗、功能、抗干扰性等全方位的优化升级，能以更高性价比助力客户实现更多创新应用，可广泛应用于舞台灯、编码器、户外电源、传感器、可穿戴设备、小家电、医疗设备及手持设备等场景中。 APM32E030采用12寸55nm先进工艺，搭载Arm® Cortex®-M0+内核，工作主频提高至72MHz；内置64KB Flash、8KB SRAM，Flash 0等待周期最大可达44MHz；电源电压范围2.0V~3.6V，HBM达到±4000V，ESD抗干扰能力更强、电磁环境容忍度更高，工作温度范围-40℃~85℃/105℃，有效保障芯片在复杂环境中稳定运行。 APM32E030内置2个I2C，最高速率1Mbit/s，支持SMBus/PMBus；2个USART，最高速率6 Mbit/s；1个12位高精度ADC，16通道数；可配置TSSOP20、QFN28/32/48、LQFP32/48/64共7种封装，有助于满足用户不同使用需求。APM32E030可灵活同pin兼容APM32F030，轻松实现软硬件迁移。面向电池计量市场首款BMP561单节电池电量监测计随着数智化技术的飞速发展，智能移动终端已成为生活必需品，消费者也对随身设备的安全性、可靠性和续航性能提出了更高要求。作为电池包保护板的重要组件，高精度电池电量监控芯片的市场需求也水涨船高，成为终端应用及电池包制造商的关注焦点。面向电池计量市场，极海全新推出BMP561高集成、高精度单节电池电量监测计芯片，基于Arm® Cortex®-M0+内核，内置可编程闪存，支持可提高容量的并联电池和HMAC- SHA256 认证响应器，有助于提升电池组安全性。该系列新品可广泛应用于智能手机、平板电脑、便携式可穿戴装备以及便携式音频设备等领域。 BMP561内置两个独立ADC，支持软件高精度库仑计数器，支持电流电压同步采样；内置温度传感器和NTC热敏电阻测量功能，能够精准感应内外部温度；支持低至1mΩ的电流感应电阻器，确保高精度测量；还集成100/400kHz的I2C，适用于高速编程和数据访问，以及单线制HSC接口，便于与主机进行通信。 BMP561充分发挥了Cortex-M0+平台的低开发成本及低功耗设计优势，支持睡眠、深度睡眠、关断、休眠等多种节能模式，可有效延长电池使用寿命，提升能源利用效率。目前可提供WLCSP12、DFN12、QFN16三种封装选择。极海时刻关注市场深度需求与技术发展趋势，致力于为客户提供先进、高效、安全、智能的产品及方案，并通过提供高品质芯片产品以及不断强化的技术支持与服务，为各产业升级提供强有力支撑。

极海

Geehy极海半导体 . 2025-01-09 620
为何企业需要 AI 查询引擎来推动代理式 AI？

数据是 AI 应用的燃料，但企业数据的量级和规模往往会使其使用成本高且耗时，难以有效利用。根据 IDC 的 Global DataSphere1，到 2028 年，企业每年将产成 317ZB 数据——包括 29ZB 的独特数据——其中 78% 是非结构化数据，44% 为音频和视频数据。由于数据量巨大且类型多样，大多数生成式 AI 应用只会使用所存储和生成数据总量的一小部分。为了在 AI 时代蓬勃发展，企业就必须找到利用其所有数据的方法。这一点无法依靠传统的计算和数据处理技术来实现。相反，企业需要一个 AI 查询引擎。什么是 AI 查询引擎？简而言之，AI 查询引擎是将 AI 应用或 AI 智能体与数据连接的系统。它是代理式 AI 的关键组成部分，充当企业或机构知识库与 AI 赋能的应用之间的桥梁，能够实现更准确、具有上下文感知的响应。 AI 智能体构成 AI 查询引擎的基础，它们能够收集信息并开展工作以协助人类员工。AI 智能体将从众多数据源收集信息，计划、推理并采取行动。AI 智能体可以与用户交流，也可以始终保持在后台工作，获取人类的反馈和互动。实际上，AI 查询引擎是一个复杂系统，用于高效处理大量数据、提取和存储知识，并对这些知识进行语义搜索，确保其能够被 AI 快速检索和使用。 AI 查询引擎处理、存储和检索数据——将 AI 智能体与洞察力关联。 AI 查询引擎从非结构化数据中解锁智能企业的 AI 查询引擎将能够访问以多种不同格式存储的知识，而从非结构化数据中提取智能是其实现的最重要进步之一。为产生洞察，传统的查询引擎依赖于结构化查询和数据源，例如关系数据库。用户必须使用类似于 SQL 的语言制定精确的查询，且结果仅限于预先定义的数据格式。相比之下，AI 查询引擎能够处理结构化、半结构化和非结构化数据。常见的非结构化数据格式包括 PDF、日志文件、图像和视频，通常存储在对象存储、文件服务器和并行文件系统中。AI 智能体使用自然语言与用户进行交流。这使其能够通过访问不同的数据源来解读用户意图，即便意图是模糊的。这些智能体能够以对话形式提供结果，以便用户能够理解。这种能力使其能够从任何类型的数据中获得更多的洞察和智能——而不只是整齐排成行和列的数据。例如，DataStax 和 NetApp 等公司正在构建 AI 数据平台，使客户能够为其新一代应用提供 AI 查询引擎。 AI 查询引擎的主要功能 AI 查询引擎具有以下几项关键能力：多样化数据处理：AI 查询引擎能够访问和处理各种数据类型，包括来自多个来源的结构化、半结构化和非结构化数据，如文本、PDF、图像、视频和专业数据类型。可扩展性：AI 查询引擎能够高效处理 PB 级数据，使 AI 应用能够快速获取所有企业知识。精确检索：AI 查询引擎提供高精度、高性能的嵌入、向量搜索以及来自多个来源的知识重新排序。持续学习：AI 查询引擎能够存储并整合来自 AI 赋能应用的反馈，创建一个 AI 数据飞轮，并根据反馈完善模型以及逐渐提高应用的有效性。检索增强生成（RAG）是 AI 查询引擎的一个组成部分。RAG 利用强大的生成式 AI 模型作为数据的自然语言接口，允许模型在响应生成过程中访问和整合来自大量数据的相关信息。使用 RAG，任何企业或组织都能够将其技术信息、政策手册、视频和其他数据转化为有用的知识库。AI 查询引擎可以依靠这些数据源为客户关系、员工培训和开发人员生产力等领域提供支持。其他信息检索技术和知识存储方法也正在研究和开发中，因此预计 AI 查询引擎的能力将会迅速进化。 AI 查询引擎的作用借助 AI 查询引擎，企业能够充分发挥 AI 智能体的作用，将员工与海量企业知识建立连接，提高 AI 生成回答的准确性和相关性，处理和利用以前未开发的数据源，并创建数据驱动的 AI 飞轮以持续改进其 AI 应用。例如，提供个性化、全天候的客户服务体验的 AI 虚拟助手；用于搜索和总结视频的 AI 智能体；用于分析软件漏洞的 AI 智能体或 AI 研究助手。 AI 查询引擎在原始数据和 AI 赋能的应用之间架起一座桥梁，将在帮助组织从数据中提取价值方面发挥重要作用。 NVIDIA Blueprint 能够帮助企业着手将 AI 与其数据连接。

NVIDIA

NVIDIA英伟达 . 2025-01-09 1 1 1005
全球晶圆厂展望：2025年将有18座新晶圆厂启建

国际半导体产业协会（SEMI）于8日发布的最新一季全球晶圆厂预测报告显示，2025年半导体产业将见证18座新的晶圆厂启动建设。这些新晶圆厂包括 3 座8英寸晶圆厂和 15 座12英寸晶圆厂，它们大多预计将在2026年至2027年间开始量产运营。 SEMI全球营销长暨台湾区总裁曹世纶表示，半导体产业正处于关键时刻，扩产投资正在推动先进与主流技术的发展，以满足全球产业不断演进的需求。他指出，生成式AI与高效能运算正在推动先进逻辑与存储器领域的进步，而主流制程则继续支撑汽车、物联网和功率电子类别等关键应用。根据预测，2025年北美和日本将各有4座新晶圆厂计划。中国、欧洲及中东地区讲各有3座晶圆厂新建，中国台湾地区以2座晶圆厂紧随其后，韩国和东南亚各计划建设1座。值得一提的是，根据SEMI于2024年第四季度发布的全球晶圆厂预测报告（涵盖2023年至2025年），全球半导体产业在此期间将有多达97座新建高产能晶圆厂投产。这些晶圆厂包括2024年启用的48座和2025年启用的32座，晶圆尺寸从12英寸到2英寸不等。此外，SEMI的报告还预测，半导体产能将进一步加速增长。2025年，全球半导体产能的年增长率将达到6.6%，达到每月3360万片晶圆。这一产能扩张主要受益于高效能运算（HPC）应用中的前端逻辑技术以及边缘设备中生成式AI渗透度的持续高涨。为了赶上大语言模型（LLM）不断增长的运算需求，半导体业界正在加紧建立先进运算能力。在先进制程方面，芯片大厂正在积极扩大7纳米及以下制程的产能。SEMI预测，到2025年，这些先进制程的产能将实现16%的年增长率，达到每月220万片晶圆。这一增长将主要得益于智能手机、数据中心和人工智能等领域的强劲需求。与此同时，主流制程（8纳米至45纳米）也受到中国芯片自给自足策略、汽车和物联网应用预期需求的带动。SEMI预测，到2025年，主流制程的产能将实现6%的增长，达到每月1500万片晶圆的里程碑。然而，成熟技术制程（50纳米以上）的扩张情况则相对较为保守。由于市场复苏缓慢和利用率较低等挑战，SEMI预测其产能将仅增长5%，到2025年达到每月1400万片晶圆。在晶圆代工领域，SEMI预测晶圆代工供应商仍将是半导体设备采购的领头羊。晶圆代工类别的产能预计将以10.9%的年增长率增长，从2024年的每月1130万片晶圆增长到2025年的每月1260万片晶圆。在内存领域，SEMI预测整体产能扩张将走向稳定缓和路线。2024年成长3.5%，2025年成长2.9%。然而，强劲的生成式AI需求已经席卷内存市场，带来重大变化。其中，高频宽内存（HBM）出现大幅成长，为DRAM和NAND快闪内存部门带来不同的产能成长趋势。DRAM类别将持续走强，到2025年将同比增长约7%，达到每月450万片晶圆。而3D NAND装置容量相对之下也有5%的涨幅，达到同期每月370万片晶圆。

晶圆

芯查查资讯 . 2025-01-09 1 1610
CES 2025：智能手表

TechInsights的可穿戴设备团队在CES 2025第三天的洞察将聚焦于展会现场发布的智能手表。尽管今年智能手表在CES上的存在感较弱（尤其是与智能戒指和智能眼镜相比），但仍有几款值得注意的产品发布，包括：佳明推出了Instinct 3，提供三种版本——一款新增AMOLED显示屏，一款支持太阳能充电，实现“无限电池寿命”（视天气而定！），还有一款价格更低、功能更精简的版本。这三款均提供两种表壳尺寸，电池寿命以天而非小时计算。尽管佳明的产品线庞大且有时令人困惑，但它们针对的是高度细分的市场，过去几个季度的增长甚至超过了苹果、三星和华为前三大智能手表供应商。 Amazfit以惊人的99美元零售价推出了Active 2。有趣的是，它首先登陆美国市场，全球发布定于2月。这是高端功能组合进入更低价格区间的绝佳例证，如离线地图、AMOLED显示屏、改进的心率传感器和AI语音助手等。电池寿命长达10天，另有升级版售价增加30美元，配备耐用的蓝宝石玻璃和用于非接触式支付的NFC。Amazfit希望扭转过去几个季度销量下滑的趋势。展会现场还有许多智能手表小型供应商，设计创意十足，从专注于儿童的蜂窝连接型号到内置耳机的型号应有尽有。例如Rooftop Shark AI-10智能手表、Aurafit G12智能手表、以及儿童手表Pinwheel、MyFirst和Watchout Wearables。 TechInsights预计2025年智能手表销量将增长5%，增长动力来自AI功能的增加、新型号的强大、传感器和功能组合的改进并渗透到更低价格区间、消费者从健身手环和功能手表升级到支持第三方应用的手表、经济环境改善、新兴市场强劲以及消费者对健康和健身的持续兴趣。在经历了连续六个季度智能手表销量下滑后，市场开始成熟，新买家比例开始下降，智能手表销量重回增长轨道。

智能手表

TechInsights . 2025-01-09 1110
适用于车载UWB的超宽带SPDT射频开关 NJG1801

近年，汽车电子遥控钥匙RKE（Remote Keyless Entry）应用已不光再使用以往的Sub-GHz频段（即频率为1GHz以下，27MHz~960MHz），而是进一步在探讨利用面向下一代Smart Car Access的2.4GHz频段的低功耗蓝牙BLE（Bluetooth Low Energy）或者利用到8.5GHz频段的超宽带UWB（Ultra Wide Band）升级新的安保系统。在汽车电子部件的实装工程上，为了获得牢固的焊接贴片及导入自动目视检查装置，往往要求芯片引线间距要0.5 mm以上，并且要有Wettable Flank的封装结构。符合车载规格AEC-Q100标准是必须的，除此之外，贴片的地方有的是强高温，所以对芯片都会要求耐温125℃。为了满足这些苛刻的要求，日清纺微电子（NISSHINBO）开发了符合AEC-Q100 Grade1汽车电子认证标准（工作温度在 -40 ～ +125℃）的超宽带SPDT射频开关NJG1801BKGC-A。 NJG1801BKGC-A在Sub-GHz到8.5GHz之间非常宽的频率范围内具有良好特性，并且封装的引线间距是0.5mm且是Wettable Flank*封装结构，所以既方便使用又便于导入自动外观检查装置。 NJG1801BKGC-A符合AEC-Q100 Grade1汽车电子认证标准，并且通过了德国汽车工业联合会 (VDA)制定的汽车工业质量标准过程审核VDA6.3的要求。甚至根据客户要求也可提交生产件批准程序PPAP文件。产品特点 ■宽带工作本产品在0.3GHz ~ 8.5GHz之间的宽频率范围内具有0.35 ~ 0.6dB的插入损耗、18 ~ 28dB的隔离度等良好特性。由于这些特性，本产品不光用于汽车电子遥控钥匙RKE相关应用，还可用于2.4GHz频段以及5GHz频段的WiFi应用。 ■具有用于车载应用的0.5mm引线间距和Wettable Flank封装结构在车载应用方面，对芯片强烈要求0.5mm引线间距和Wettable Flank封装结构，本产品已经具备，这样就可以实现牢固的焊接贴片和导入自动外观检查装置。 ■宽工作温度范围，符合车载规格符合AEC-Q100 Grade1（-40 ～ 125℃）汽车电子认证标准。例如，常配有RKE功能的车身控制模块BCM（Body Control Module）具有各种功能，这样处理器周边部件往往会发热甚至产生高温。本产品的工作温度可达125℃，所以应用范围会更广。本产品也通过了VDA6.3审核要求，还可提交PPAP文件。产品性能・切换电压3.0 V typ. ・低消耗电流5.0 μA typ. ・低插入损耗0.35 dB @ f = 0.3 to 2.5 GHz 0.45 dB @ f = 4.9 to 5.9 GHz 0.60 dB @ f = 8.5 GHz ・高隔离度28dB @ f = 0.3 to 2.5 GHz 27dB @ f = 4.9 to 5.9 GHz 18dB @ f = 8.5 GHz ・高P-1dB+31 dBm typ. @ f = 0.3 GHz, 2.5 GHz, 5.9 GHz ・封装ESON6-GC 1.6x1.6x0.78mm, 引线间距0.5mm ・工作温度范围-40 to 125℃ ・符合RoHS 标准、无卤化物、MSL1

日清纺

NISSHINBO Micro Devices . 2025-01-09 1 2 740
MediaTek 携手意腾科技，于 CES 2025 展出多元 AI 语音方案

MediaTek 与意腾科技宣布，将协同合作为车用、智慧家庭，以及智慧零售市场打造创新的 AI 语音解决方案，并于 CES 2025 展出。双方合作将致力于提升用户与汽车、智能设备的互动体验，为全球用户带来更智能、安全且直观的生活方式。张豫台 MediaTek 副总经理随着 AI 日益融入生活，我们秉持以先进且多样化的技术，让大众能受惠于科技普及所带来的便利，实现更美好的生活。我们此次与意腾科技合作，将其人机互动和语音辨识等 AI 方案带入 MediaTek 天玑汽车座舱平台，以及 MediaTek 智慧家庭与智慧零售解决方案，进而推动更多的 AI 创新。意腾科技副总经理暨台湾分公司总经理许维新表示： “与 MediaTek 的合作让我们突破了边缘运算环境下语音辨识与人机互动的技术极限。我们希望藉此提供更智能、更安全且直观的解决方案，全面提升消费者的使用体验。” 卓越的智能车内语音控制新体验意腾科技以先进的 AI 声学前处理技术，即使在复杂的多人环境中，仍能精准捕捉主控者的需求指令，提供卓越的语音辨识率，确保车内语音互动更智能、高效。该项技术不仅大幅提升车内 AI 助理的功能，也为智能驾乘提供更加流畅、个性化的使用体验。此次合作将意腾科技先进的 AI 声学前处理技术和 AI 科技无缝整合到 MediaTek 包括 3nm 制程的天玑汽车座舱平台内，共同推出专为车内智能语音控制而设计的创新解决方案，合作涵盖了声纹消噪（Voice Print Noise Reduction，VPNR）功能、指向性关键字侦测（Directional Keyword Detection，DOK）、唤醒词（Keyword Spotting，KWS）、语音转文字（Speech-to-Text ，STT）、文字转语音（Text-to-Speech，TTS）功能等。 AI Hub 重新诠释智慧家庭体验针对智慧家庭市场，双方共同推出创新的“智慧家庭 AI Hub”。在 MediaTek 天玑 9400 旗舰移动平台上，整合意腾科技的 AI 自然语音技术，以及平台上原有生态伙伴的边缘 AI 自动语音辨识模型（ASR）、小型语言模型（SLM）与多模态大语言模型（LMM），并结合可将传统 AI 应用程序重构为具备自主性、推理能力与行动力的 MediaTek 天玑智能体化 AI 引擎（Dimensity Agentic AI Engine），为智慧家庭情境带来更为流畅且个性化的语音操作体验。“智慧家庭 AI Hub”将语音科技无缝融入日常生活，让智能设备成为用户的得力助手，全面提升居家的便利性。创造 AI 智慧零售的人机互动新体验双方合作的另一亮点，是针对智慧零售场景打造的生成式 AI 解决方案。该方案将意腾科技的 AI 唤醒词、语音转文字（STT）、文字转语音（TTS）技术与 MediaTek Genio 智能物联网平台、MediaTek DaVinci 生成式 AI 服务平台结合，为智慧零售设备提供生动的虚拟角色界面和自然语言对话功能。这一创新解决方案提供直观且引人入胜的互动体验，不仅为用户带来便利，更树立了智慧零售市场的新标杆。 MediaTek 与意腾科技合作，不仅把业界先进的 AI 声学前处理技术导入至全系列天玑汽车座舱平台，同时也将先进的 AI 解决方案带入智慧家庭市场和智慧零售产业等多元解决方案中。

联发科技

联发科技 . 2025-01-09 760
N1家族又添新成员！安霸N1-655，功耗低于20瓦，支持本地多个通道的VLM和神经网络并行处理

新款 AI SoC 是本地部署AI盒子、具身智能机器人和智慧城市应用的理想之选；其高性能、低成本突破了前端 AI 应用的功耗和成本瓶颈美国加利福尼亚州圣克拉拉市，2025年1月7日- Ambarella（下称“安霸”，纳斯达克股票代码：AMBA，AI 视觉感知芯片公司）在 CES 上发布了 N1-655 前端生成式 AI 芯片（SoC），该芯片可同时处理 12 路 1080p30 视频解码，并且可运行多个多模态视觉语言模型（VLM）和传统 CNN 混合模型。其高 AI 处理性能可适配大多数流行的多模态视觉语言模型和大语言模型（LLM），而功耗仅为 20 瓦，较云端处理器低 10-100 倍。在本地部署的 AI 盒子、自主移动机器人（AMR）和智慧城市安防摄像机等应用场景中，N1-655 无需互联网连接，即可本地稳定运行 Phi、Gemma、LLaVA-OneVision 和 LLaMA 等模型，高效处理视觉和语音等数据输入。继去年推出首款 N1 SoC 后，安霸便致力于构建前端生成式 AI SoC 系列，力求突破摄像头现有功能的局限。与基于云端推理处理不同，目前该系列的两枚芯片均支持本地推理处理生成式 AI 模型，凭借领先的每瓦性能，显著降低功耗和总成本投入，同时强化了隐私保护功能。 N1-655 延续了安霸业界领先的每瓦 AI 性能水准，为满足最新前端生成式 AI 功能的 AMR（自主移动机器人）和本地部署的 AI 盒子等应用场景而打造，并将功耗控制在 20 瓦以下。 -- 王奉民安霸总裁兼 CEO 安霸总裁兼 CEO 王奉民表示：“这款 SoC 实现了运行速度更快，体积更小的设计目标，有效降低了这类应用对高带宽和成本密集型云处理的依赖。” 鉴于云处理存在带宽成本高、持续服务费用贵、能耗大，以及数据安全和隐私隐患等问题，在前端进行更多生成式 AI 处理已成为行业发展的必然趋势。更适配前端应用的 N1-655 所展示出的高性能和低功耗，充分证明了安霸正走在这一发展趋势的前沿。为助力基于 N1-655 的方案开发，安霸进一步扩展了 Cooper™ 开发者平台，推出 Cooper 开发者套件系列的新成员 -- 具备工业级性能的 Cooper Pro。该套件搭载 N1-655，将于 CES 之后开始发货。

安霸

Ambarella安霸半导体 . 2025-01-09 2425
差模噪声与共模噪声的区别是什么？

开关稳压器的EMI分为电磁辐射和传导辐射(CE)。本文重点讨论传导辐射，其可进一步分为两类：共模(CM)噪声和差模(DM)噪声。为什么要区分CM-DM？对CM噪声有效的EMI抑制技术不一定对DM噪声有效，反之亦然，因此，确定传导辐射的来源可以节省花在抑制噪声上的时间和成本。本文介绍一种将CM辐射和DM辐射从LTC7818控制的开关稳压器中分离出来的实用方法。知道CM噪声和DM噪声在CE频谱中出现的位置，电源设计人员便可有效应用EMI抑制技术，这从长远来看可以节省设计时间和BOM成本。图1.降压转换器中的CM噪声路径和DM噪声路径图1显示了典型降压转换器的CM噪声和DM噪声路径。DM噪声在电源线和返回线之间产生，而CM噪声是通过杂散电容CSTRAY在电源线和接地层（例如铜测试台）之间产生。用于CE测量的LISN位于电源和降压转换器之间。LISN本身不能用于直接测量CM和DM噪声，但它确实能测量电源和返回电源线噪声——分别为图1中的V1和V2。这些电压是在50Ω电阻上测得的。根据CM和DM噪声的定义，如图1所示，V1和V2可以分别表示为CM电压(VCM)和DM电压(VDM)的和与差。因此，V1和V2的平均值就是VCM，而V1和V2之差的一半就是VDM。测量CM噪声和DM噪声 T型功率合成器是一种无源器件，可将两个输入信号合成为一个端口输出。0°合成器在输出端口产生输入信号的矢量和，而180°合成器产生输入信号的矢量差。因此，0°合成器可用于产生VCM，180°合成器产生 VDM。图2所示的两个合成器ZFSC-2-1W+ (0°)和ZFSCJ-2-1+ (180°)来自Mini-Circuits，用于测量1 MHz至108 MHz的VCM和VDM。对于这些器件，频率低于1 MHz时测量误差会增大。对于较低频率的测量，应使用其他合成器，例如ZMSC-2-1+ (0°)和ZMSCJ-2-2 (180°)。图2.0°和180°合成器图3.用于测量(a) VCM和(b) VDM的实验装置图4.用于测量CM噪声和DM噪声的测试设置测试设置如图3所示。功率合成器已添加到标准CE测试设置中。LISN针对电源线和返回线的输出分别连接到合成器的输入端口1和输入端口2。0°合成器的输出电压为VS_CM = V1 + V2；180°合成器的输出电压为VS_DM = V1 – V2。合成器的输出信号VS_CM和VS_DM必须在测试接收器中处理，以产生VCM和VDM。首先，功率合成器已指定接收器中补偿的插入损耗。其次，由于VCM = 0.5 VS_CM且VDM = 0.5 VS_DM，因此测试接收器从接收到的信号中再减去6 dBμV。补偿这两个因素之后，在测试接收器中读出测得的CM噪声和DM噪声。 CM噪声和DM噪声测量的实验验证使用一个装有双降压转换器的标准演示板来验证此方法。演示板的开关频率为2.2 MHz，VIN = 12 V，VOUT1 = 3.3 V，IOUT1 = 10 A，VOUT2 = 5 V，IOUT2 = 10 A。图4显示了EMI室中的测试设置。图5和图6显示了测试结果。在图5中，较高EMI曲线表示使用标准CISPR 25设置测得的总电压法CE，而较低辐射曲线表示添加0°合成器后测得的分离CM噪声。在图6中，较高辐射曲线表示总CE，而较低EMI曲线表示添加180°合成器后测得的分离DM噪声。这些测试结果符合理论分析，表明DM噪声在较低频率范围内占主导地位，而CM噪声在较高频率范围内占主导地位。图5.测得的CM噪声与总噪声的关系图6.测得的DM噪声与总噪声的关系根据测量结果，在30 MHz至108 MHz范围，总辐射噪声超过了CISPR 25 Class 5的限值。通过分离CM和DM噪声测量，发现此范围内的高传导辐射似乎是由CM噪声引起的。添加或增强DM EMI滤波器或以其他方式降低输入纹波几乎没有意义，因为这些抑制技术不会降低该范围内引发问题的CM噪声。因此，该演示板展示了专门解决CM噪声的办法。CM噪声的来源之一是开关电路中的高dV/dt信号。通过增加栅极电阻来降低dV/dt，可以降低该噪声电平。如前所述，CM噪声通过杂散电容CSTRAY穿过LISN。CSTRAY越小，在LISN中检测到的CM噪声就越低。为了减小CSTRAY，应减少此演示板上开关节点的覆铜面积。此外，转换器输入端添加了一个CM EMI滤波器，以获得高CM阻抗，从而降低进入LISN的CM噪声。通过实施这些办法，30 MHz至108 MHz范围的噪声得以充分降低，从而符合CISPR 25 Class 5标准，如图7所示。图7.总噪声得到改善结论本文介绍了一种用于测量和分离总传导辐射中的CM噪声和DM噪声的实用方法，并通过测试结果进行了验证。如果设计人员能够分离CM和DM噪声，便可实施专门针对CM或DM的减轻解决方案来有效抑制噪声。总之，这种方法有助于快速找到EMI故障的根本原因，节省EMI设计的时间。

ADI

ADI智库 . 2025-01-09 1 875
详细分解海尔扫地机器人（文末附工程文件）

每逢假期的时候，我们都是在最后的时刻知道的放假通知，既不能出去走走，在家无聊的时候，只有陪陪孩子和搞搞自己的硬件设计，这次放假我把淘来的扫地机器人进行了一次大分解。看到芯查查举办的拆卸活动，正好手头上有这台二手扫地机器人，借这个机会拆开看看，学习一下机器内部的驱动电路。首先简单介绍一下：这次拆卸的是智能清扫扫地机器人 SWR-T321，具有智能清扫，干湿两用，超长续航，强力干脱，超大吸力，TAC智能感应，自动回充功能；组成部件：红外信号接收头，保险杠，面板，垃圾盒，水箱/拖布，万向轮，左/右边刷，集尘盒，滤网等等部件（这个组成太多了，稍后一一进行介绍）工具：万用表，电烙铁，焊锡丝，大十字螺丝刀，小螺丝刀套装外部分解图片如下内部电路板图片如下一：充电基座及虚拟墙拆解利用万用表测量一下输出充电电源正常，硬件电路如下二：主机部分介绍： 2.1从正方向观察：红外信号接收头：显示窗/按键：显示当前的状态，按键操作机器人工作状态，保险杠：当左/右保险杠触发到障碍物时候，可以触发该处的限位开关，从而电机改变运行方向。面板：主要起到外壳支撑的作用，而且看起来比较美观。中间盖：按下时，可以弹起，拿出垃圾盒。 2.2从底部将所有的螺丝拆掉，拖布拆掉，左右侧的保险杠拆掉我拆的时候不小心把前面的开关弄坏了，不过没关系有电烙铁可以补救。下面我简单介绍一下板子内部的结构和各个负载电机 1：小型喇叭：可以提示内部支持的语音包：比如:充电已完成，电量不足请及时充电等等。 2：左右轮电机：主要功能是将垃圾扫到电机的垃圾盒内，从而达到清扫的目的。 3：左右行走电机：此处电机为万向轮电机，可以实现任意角度的转向功能。 4：中间电机：此处也为万向轮电机，可以在任意角度下转向。 5：计数检测：两侧的行走电机具有计数检测功能，可以记录行走的距离。 2.3 介绍负载控制方式： 1:中间电机为直流电机， 2：两侧电机为步进电机，显示电路分析：显示电路使用的74HC595进行驱动，可以省下很多IO口。软件驱动代码如下： void Display_Out() { delay_cycles(32); HC595_RCK(0); delay_cycles(32); HC595_RCK(1); } void HC595_WriteData(uint8_t data) { uint8_t i; for(i = 0; i < 8; i++) { if((data & 0x80)>0){ HC595_DAT(1); } else { HC595_DAT(0); } HC595_CLK(0); delay_cycles(32); HC595_CLK(1); delay_cycles(32); data <<= 1; } } void HC595_SEND_DATA(uint8_t disp_num, uint8_t disp_bit) { HC595_WriteData(disp_num); HC595_WriteData(1<<disp_bit); Display_Out(); } 电机控制分析部分： STM32上面有很多的定时器，控制左右两侧的行走电机，我觉得是利用PWM（等有时间利用芯查查兑换的示波器测试一下）简单介绍一下PWM技术：利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。 PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。扫地机器人的电机是带编码的电机，这种电机可以将实际的电机行走情况反馈给主控制器，从而实现左右行走，其原理如下：其中左转，右转，都是根据两个轮子的速度差实现；左轮速度>右轮速度；则向右边转弯；左轮速度<右轮速度；则向左转弯；速度差越大，转弯越大；因此可以设置速度差，实现大转弯和小转弯的目的；当一个轮子的速度为0，另外一个轮子有速度的时候，会绕着速度为0的轮子转圈，转圈的半径为两个轮子的轮间距，但是实际上，会发生轮子打滑的情况，所以会有点偏移；由于是步进电机作为动力，因此，可以控制电机的速度，进行小车的速度控制。因此，实际控制小车的几个动作，实际就转化为控制电机的速度。硬件电路分析：控制PWM输出应该时利用的某个定时器的硬件PWM输出功能。下面我简单介绍下TIM的PWM输出测试：函数分为：定时器的初始化，重设PWM的输出频率函数 /***************************************************************************************** 重新设定PWM脉冲频率值重新设定保持占空比不变输入参数iFre：目标频率值(单位0.1HZ) 需要经过计算，将目标频率值转换成分频系数 TIM5 Frequency = TIM5 counter clock/(iFre + 1) *****************************************************************************************/ void ReSetPulseFre(int iFre) { int k; /* ----------------------------------------------------------------------- TIM5 Configuration: generate 1 PWM signals at 50%: TIM5CLK = 36 MHz, Prescaler = 0x0, TIM5 counter clock = 36 MHz TIM5 ARR Register = 999 => TIM5 Frequency = TIM5 counter clock/(ARR + 1) TIM5 Frequency = 36 KHz. TIM5 Channel1 duty cycle = (TIM5_CCR1/ TIM5_ARR)* 100 = 50% ----------------------------------------------------------------------- */ // k =360000000/iFre; k =36000000/iFre; //10分频 TIM5_TimeBaseStructure.TIM_Period = k - 1; TIM_TimeBaseInit(TIM5, &TIM5_TimeBaseStructure); TIM5_OCInitStructure.TIM_Pulse = k/2; TIM5_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OC1Init(TIM5, &TIM5_OCInitStructure); } /************************************************************************* SetServoMotorSpeed 设置伺服电机速度输入参数：速度，0-500.0 mm/min 的升降速度，需要将其转化成电机速度值执行结果：将速度值转换成脉冲速率，然后根据脉冲速率计算PWM分频系数执行本函数后，无需重新启动电机即可生效。注意一个关键常量PULSERPM，编码器与电机旋转角度对应关系。 *************************************************************************/ void SetServoMotorSpeed(int iSpeed) { //将速度转换成每秒脉冲数 int PulsePerS; int Motorrpm; Motorrpm = iSpeed * iEELoadSpeedScale/100.0; // PulsePerS = (Motorrpm * iEEMotorSpeedScale)/60.0; CURRsiMotor2OutSpeed = iSpeed; ReSetPulseFre(PulsePerS); //设定PWM频率(包含1位小数) } /************************************************************************************* PulseGenerator_TIMxInit 脉冲发生器的TIM5定时器初始化功能：初始化O1HS输出口，使其具备产生频率可调的脉冲配置默认的PWM频率：36K (电机默认速度) 注意：仅仅完成初始化，不启动PWM输出 *************************************************************************************/ void PulseGenerator_TIMxInit(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; /* ----------------------------------------------------------------------- TIM5 Configuration: generate 1 PWM signals at 50%: TIM5CLK = 36 MHz, Prescaler = 0x0, TIM5 counter clock = 36 MHz TIM5 ARR Register = 999 => TIM5 Frequency = TIM5 counter clock/(ARR + 1) TIM5 Frequency = 36 KHz. TIM5 Channel1 duty cycle = (TIM5_CCR1/ TIM5_ARR)* 100 = 50% ----------------------------------------------------------------------- */ /* Time base configuration */ TIM5_TimeBaseStructure.TIM_Period = 999; TIM5_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 9; //10分频 TIM5_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; TIM5_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM5, &TIM5_TimeBaseStructure); /* PWM1 Mode configuration: Channel1 */ TIM5_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM5_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM5_OCInitStructure.TIM_Pulse = TIM5DefaultCCR1_Val; TIM5_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OC1Init(TIM5, &TIM5_OCInitStructure); TIM_OC1PreloadConfig(TIM5, TIM_OCPreload_Enable); TIM_ARRPreloadConfig(TIM5, ENABLE); //TIM5 CH1 IO config /*GPIOA Configuration: TIM5 channel 1 as alternate function push-pull */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /*GPIOA Configuration: PA1 作为方向选择端子*/ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); u8CurrMotorRunDir = 0; } 后记：如果说没有芯查查举办的这次拆卸活动，估计我也不去拆卸这台二手扫地机器人，显然是几年前的产品，利用的还是STM32的主控。现在国产32的崛起，国内平台也越来越完善，不过ST32里电机驱动部分是值得我们去学习的。类似于APM32的低压电机评估版一样，不仅仅有电压控制，还有电流检测，霍尔计数等等，这些功能国内已经有很多厂家可以做到，甚至比 STM32做的还要好，等有时间自己也做一个电机控制小车，借鉴这次拆卸的机会和之前参加APM32积累下来的经验，难度应该是不大。这些就是我拆卸家用扫地机器人的全部过程，图片和视频资料，当然拆卸的过程中我家的小伙伴也是在一旁帮我，真的很感谢她，要不我早就写好了…… 点击此处跳转工程附件。附件中已上传电路板使用的芯片资料和部分驱动电路感兴趣的可以下载。

扫地机器人

芯查查资讯 . 2025-01-09 5615
Qorvo推出车规级UWB SoC芯片QPF5100Q，凭借可配置软件推动创新

全球领先的连接和电源解决方案供应商Qorvo® （纳斯达克代码：QRVO）今日宣布，推出全新已通过车规级认证的超宽带（UWB）片上系统（SoC）——QPF5100Q，并面向主要客户提供样品。这款突破性SoC满足汽车行业对高精度、可靠UWB技术的需求，适用于诸如无钥匙车辆安全门禁、数字钥匙，以及儿童存在检测和运动感测等UWB雷达应用。 Qorvo全新的UWB SoC提供先进的UWB功能和可配置软件，使汽车设计师能够定制独特的功能，从而提升产品性能并为最终用户的应用带来差异化优势。QPF5100Q立足Qorvo超过10年的UWB创新技术积累，旨在满足严格的汽车行业标准。 Qorvo连接产品与传感器总裁Eric Creviston表示：“通过提供可配置软件，我们赋予客户更强的创新能力和竞争优势，满足汽车市场及下一代UWB应用的关键需求。Qorvo致力于支持客户在汽车技术领域的创新，这也是这款全新SoC的核心所在。” QPF5100Q目前正在与领先的汽车制造商开展设计验证测试（DVT），预计将于今年晚些时候投入量产。这款创新的SoC彰显Qorvo致力于打造前沿车用UWB解决方案的承诺，其低功耗和高集成度特性助力客户实现“面向未来”的产品设计。基于稳健的产品路线图，Qorvo的汽车UWB解决方案具备可扩展的系统架构和持续的技术进步，能够确保适应不断演变的行业标准和新兴应用。

UWB

Qorvo半导体 . 2025-01-09 690
5城集中开通，服务8000万市民！

近日，天津、重庆、深圳、合肥、贵阳五个城市的9条城市轨道线路集中开通，基于飞腾CPU的自动售检票系统（AFC）正式投入使用，为五城近8000万市民的日常出行担当运行保障，用中国芯服务社会。此次集中开通的线路包括深圳地铁的7号线二期、11号线二期、12号线二期、3号线四期和13号线南段，天津地铁11号线西段，贵阳轨道交通S1线，重庆市郊铁路璧铜线，以及合肥地铁8号线一期。飞腾公司与数城科技股份有限公司（以下简称“数城科技”）基于飞腾腾珑E2000 CPU联合研发推出的“PKmoho-3221”高性能嵌入式工业计算机和“PKmoho-7622”人脸Pad，凭借设备和系统在计算性能、功耗控制、数据安全、接口适配性、稳定性等方面的优异表现，为AFC的顺利投运打造了坚实可靠的硬件底座。高性能嵌入式工业计算机人脸Pad内构图 AFC系统是一种在城市轨道交通场景广泛应用的工控级系统，旨在大幅提高乘客进出站的效率，减少人工售检票的工作量和出错率。在大型城市的繁忙地铁线路，相较于平峰时段，高峰时段系统面临的每小时进出站行为处理量将达到百倍、千倍以上，对支持AFC运转的软硬件提出了严苛的要求。本次开通的9条地铁线路均采用飞腾腾珑E2000 CPU作为硬件核心，与麒麟软件的银河麒麟嵌入式操作系统V10、数城科技工控机产品组合，实现了方案的高度国产化和自主可信，树立起我国轨道交通AFC系统国产化进程中的重要里程碑。飞腾腾珑E2000是飞腾公司面向新一代工业互联网、物联网应用开发的一款高端嵌入式CPU，最高主频可达2.0GHz，同时支持飞腾自主定义的PSPA安全架构规范，从硬件层面增强了芯片的安全性，广泛应用于数据采集、数据通讯、数据计算以及存储等场景。 ‍ 基于飞腾系列CPU的轨道交通解决方案已经在全国主要城市的数‍十条地铁线路上线投运，服务覆盖过亿城市居民。飞腾公司还将继续携手产业链合作伙伴，持续提升产品算力水平，推进关键核心技术攻关，围绕关键基础行业需求、痛点夯实算力底座，为助力数字中国蓬勃发展、锚定2035年建成科技强国的战略目标贡献不竭动力。

飞腾

Phytium飞腾 . 2025-01-09 675
基于SiC的高电压电池断开开关的设计注意事项

得益于固态电路保护，直流母线电压为400V或以上的电气系统（由单相或三相电网电源或储能系统（ESS）供电）可提升自身的可靠性和弹性。在设计高电压固态电池断开开关时，需要考虑几项基本的设计决策。其中关键因素包括半导体技术、器件类型、热封装、器件耐用性以及电路中断期间的感应能量管理。在本文中，我们将讨论在选择功率半导体技术和定义高电压、高电流电池断开开关的半导体封装时的一些设计注意事项，以及表征系统的寄生电感和过流保护限值的重要性。宽带隙半导体技术的优势在选择最佳半导体材料时，应考虑多项特性。目标是打造兼具最小导通电阻、最小关断泄漏电流、高电压阻断能力和高功率能力的开关。图1显示了硅（Si）、碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）三种半导体材料的特性。SiC和GaN的电击穿场大约是硅的十倍。这使得设计漂移区厚度为等效硅器件十分之一的器件成为可能，因为漂移区厚度与电击穿场成反比。此外，漂移区的电阻与电击穿场的立方成反比。这使得漂移区电阻降低了近1000倍。在固态开关应用中，所有损耗都是导通损耗，高电击穿场是一项显著的优势。此外，电阻降低还意味着无需担心动态闩锁问题，否则较高的dV/dt瞬变可能会分别触发硅功率MOSFET和IGBT中的寄生NPN晶体管或晶闸管。图1、Si、SiC和GaN三种材料的特性碳化硅的热导率是Si和GaN的三倍，可显著提高芯片散热能力，使其运行温度更低并简化热设计。或者，对于等效目标结温来说，这意味着支持更高的工作电流。更高的热导率搭配高电击穿场可以降低导通电阻，从而进一步简化热设计。碳化硅是一种宽带隙（WBG）半导体材料，其能隙几乎是硅的三倍，因此能够在更高的温度下工作。半导体在高温环境下将无法发挥半导体的功能。更宽的能隙使得碳化硅能够在高出硅几百摄氏度的温度下正常工作，因为其自由载流子的浓度较低。但是，基于当今技术的其他因素（如封装和栅极氧化层泄漏）将器件的最大连续结温限制在175 °C。WBG技术的另一项优势是其关断泄漏电流较低。考虑到以上特性，碳化硅是该应用的最佳半导体材料。以下器件类型之间的差异：IGBT、MOSFET和JFET 晶体管的类型是下一个关键因素。大多数情况下，导通损耗是需要面临的最大设计挑战。为了满足系统的热要求，应最大限度地减少导通损耗。一些系统采用液体冷却，而其他系统可能使用强制风冷或依靠自然对流。除了大限度地减少导通损耗之外，还必须将压降保持在最低水平，以便最大限度地提高所有工作点（包括轻载条件）的效率。这对于电池供电系统尤为重要。许多系统（包括直流系统）中还有一个重要因素，即电流都是双向的。通常需要兼具低导通损耗、低压降和反向导通能力的晶体管。可以考虑的晶体管通常包括IGBT、MOSFET和JFET。尽管IGBT在峰值负载电流下的导通损耗与MOSFET相当，但一旦负载电流减小，基于IGBT的解决方案就会变得效率低下。这是因为压降由两部分组成：一部分压降接近恒定，与集电极电流无关；另一部分压降与集电极电流成正比。使用MOSFET时，压降与源电流成正比。它没有IGBT的开销，这使得所有工作点（包括轻载条件）都能实现高效率。MOSFET允许第一象限和第三象限的通道导通，这意味着电流可以正向和反向流过器件。MOSFET在第三象限工作有一个额外的好处，即其导通电阻通常比在第一象限略低。而IGBT仅在第一象限导通电流，并且需要通过反并联二极管来实现反向电流导通。JFET是一种旧技术，但目前正在复兴，它既可以正向导通也可以反向导通，并且与MOSFET一样，其压降与漏极电流成正比。JFET与MOSFET的不同之处在于它是一种耗尽型器件。也就是说，JFET属于常开器件，需要通过栅极偏置来抑制电流的流动。这给设计人员在考虑系统故障条件时带来了挑战。作为一种变通方法，可以使用包括串联低电压硅MOSFET的共源共栅配置来实现常闭器件。串联硅器件的加入增加了复杂度，进而削弱了JFET在高电流应用中的一些优势。SiC MOSFET属于常闭器件，兼具许多系统中所需的低电阻和可控性。热封装 SiC功率模块可实现高级别的系统优化，这很难通过并联分立MOSFET来实现。Microchip的mSiC™模块具有多种配置以及电压和电流额定值。其中包括共源配置，该配置以反串联的方式连接两个SiC MOSFET，从而实现双向电压和电流阻断。每个MOSFET均由多个芯片并联组成，以实现额定电流和低导通电阻。对于单向电池断开开关，两个MOSFET在功率模块外部并联连接。为了使芯片保持较低的运行温度，需要较低的导通电阻和热阻。模块中使用的材料是决定结至外壳热阻及其可靠性的基本要素。具体来说，芯片粘接、基板和底板材料特性是形成模块热阻的主要因素。选择高热导率的材料有助于最大限度地降低热阻和结温。除了热性能之外，选择热膨胀系数（CTE）紧密匹配的材料可以降低材料界面和内部的热应力，从而延长模块的使用寿命。表1汇总了这些热特性。氮化铝（AlN）基板和铜（Cu）底板是mSiC功率模块的标配。氮化硅（Si3N4）基板和铝碳化硅（AlSiC）底板的可靠性更高。图2给出了采用通过DO-160认证的标准SP3F和SP6C封装以及高可靠性无底板BL1和BL3封装的共源功率模块。材料 CTE （ppm/K）热导率（W/cm-K）密度（g/cm3）芯片 Si SiC 4 2.6 136 270 基板 Al2O3 AlN Si3N4 7 5 3 25 170 60 底板 CuW AlSiC Cu 6.5 7 17 190 170 390 17 2.9 8.9 表1. 芯片、基板和底板的热特性图2. 采用共源配置的Microchip mSiC™模块器件耐用性和系统电感除了模块的热性能和长期可靠性之外，电路中断器件的另一个设计注意事项是高感应能量。继电器和接触器的循环次数是有限的。它们通常指定无负载机械开关循环，极少指定电气负载开关循环。系统中的电感会导致触点间产生电弧，进而在电流断开时导致性能下降。因此，电气循环额定值的工作条件被明确定义，并对其寿命有很大影响。即便如此，在使用接触器或继电器的系统中仍然需要连接上游熔丝，因为在较高的短路电流下，触点可能会熔接关断。固态电池断开开关不会受到这种性能下降的影响，因此有助于打造可靠性更高的系统。尽管如此，对于管理中断高电流时存在的感应能量来说，了解系统的寄生和负载电感与电容也是至关重要的。感应能量与电感以及中断时系统中电流的平方成正比。开关输出端子发生短路会导致电流快速增加，其上升速率等于电池电压与源电感之比。举例来说，800V母线电压和5 µH的源电感会导致电流以每微秒160A的速度增加。5 µs的检测和响应时间将导致电路中产生800A的额外电流。由于不建议在雪崩模式下操作SiC功率模块，因此需要使用缓冲电路或钳位电路来吸收这种感应能量以保护模块。但是，当经过适当设计以满足爬电距离和间隙要求时，缓冲电路引入的寄生效应会进一步限制其有效性。因此，开关应足够缓慢地关断，以限制模块内部电感引起电压过应力和电流突然下降。采用低电感设计的模块有助于进一步最大限度地降低该电压应力。在硅功率器件中，高电流的快速中断会带来触发寄生NPN或晶闸管的风险，进而导致无法控制的闩锁并最终引发故障。在SiC器件上，非常快速的关断可能会导致每个芯片在关断过程中发生低能量雪崩击穿，直到缓冲电路或钳位电路吸收掉高能量为止。Microchip的mSiC MOSFET经过专门设计和测试，具有非钳位电感开关（UIS）耐受性，可在缓冲电路或钳位电路的性能开始下降时提供额外的安全裕度。图3给出了与市场上其他SiC器件的单触发和重复UIS性能对比。图3，单触发（上）和重复（下）雪崩能量性能尽管应了解器件级抗短路能力，并且IGBT的器件级抗短路能力确实比MOSFET更出色，但在实际系统中会面临不同的应力条件。由于系统电感固有的限流特性，模块不太可能达到其短路电流额定值。限制因素为缓冲电路或钳位电路设计。为了设计出外型小巧的高性价比缓冲电路，允许的系统级峰值短路电流将被限制在远低于模块短路电流额定值的范围内。例如，在由9个芯片并联组成并设计用于防止短路电流超过1350A的500A电池断开开关中，每个芯片导通150安培的电流（假定电流均匀分布）。这比器件级短路测试中的电流要低得多，器件级短路测试期间的电流会超过几百安培。电压钳位器件的优化是稳健型固态电池断开开关设计的关键环节。其他设计注意事项除了功率器件之外，还有一些与控制电子器件相关的设计注意事项，其中包括电流检测技术、过流检测和保护以及功能安全。对于低寄生电感系统的设计来说，是否使用电流检测电阻或磁性技术进行电流检测的决策非常重要，因为快速的响应时间至关重要。是否使用硬件、软件或两者结合进行过流检测也是一项重要的决策，尤其是在需要满足功能安全要求时。以上讨论了关于固态电池断开开关中高电压功率器件的选择和设计的一些关键方面。与传统机械断开开关相比，固态断开开关之所以具有系统级优势，关键在于碳化硅和功率半导体封装的优势。得益于碳化硅技术，器件现在能够兼具较低的导通电阻和热阻，从而实现许多系统中所需的低导通损耗，同时还可以采用保证高可靠性的材料。

SiC

Microchip . 2025-01-08 2 3 1075