TI低功耗：当数字电源遇上“金刚狼”

当今社会，环境问题日益突出，“绿色”越来越多地融入我们的生活，“绿色”在保障环境可持续发展中扮演着重要的角色。据全球市场调查公司Roper Reports对全球环保产品消费情况的调研结果显示：当今，约有16%到37%的消费者在购买产品时会考虑环境因素，西欧、北美和亚洲地区尤为重视。每年，数以亿计的电池被丢弃，数亿吨的二氧化碳被排放，同时，我们每天却都在期盼我们的生活更智能、更健康、更安全、更环保。半导体制造商的数字电子产品正通过使用各种创新技术，以更少的组件实现更高的质量、更多的选项以及更快的速度，电子产品的使用寿命和功耗成为影响能源消耗高低的另一个重要因素。

随着半导体工艺技术的不断升级、电源系统性能和功率的不断提高，诸多设计需求已是今日的模拟解决方案难以满足的；因此，作为电源管理发展新思路的数字电源应运而生，电源数字化趋势将给业界带来更大的机遇与挑战。而微控制器（MCU）作为大多电子产品不可或缺的构成原件之一，其应用已覆盖到消费电子、新能源、通信、汽车等与人们生活息息相关的应用，在“控制”应用性能的同时控制功耗水平显得尤为重要。德州仪器（TI）作为电源和微控制器领域的领导厂商，在新年伊始，接连推出几款产品，从数字电源控制器到微控制器平台，极力做出更低功耗的产品。此次，TI推出的为优化AC/DC 及隔离式 DC/DC 电源应用推出业界最高集成度且可配置数字电源管理控制器UCD3138 。UCD3138 在小型 6 毫米 x 6 毫米封装中整合了强大的 32 位微处理器、高速高精度数据转换器、多个可编程硬件控制环路以及不同的通信引擎。

 
TI高性能隔离式电源产品线经理Brian McCarthy[!--empirenews.page--]

据TI高性能隔离式电源产品线经理Brian McCarthy先生介绍，UCD3138产品是首款针对AC/DC 与隔离式DC/DC 电源优化的高集成控制器，可在多个平台上重复使用硬件设计，能够针对每个应用优化性能与控制，结合32 位微处理器、高速高精度数据转换器、多个可编程硬件控制环路、模拟外设以及各种通信引擎，因此可为隔离式设计带来高灵活性与性能。
优化型电源架构是UCD3138的一大亮点。

 
UCD3138 优化型电源架构

UCD3138将环路控制和轻负载管理与监控以及通信分离，采用监控与通信的可编程性，实现GUI 可配置控制，针对监控与系统管理的32 位微控制器可在降低成本与功耗的同时简化开发。
TI高性能隔离式电源产品线经理Brian McCarthy先生强调：UCD3138具有很高的安全性，表现在：一、很多低速占用资源的工作，可以交给软件去实现，所以这个数字控制器可以极大地减少复杂数字系统里器件的数量。二、数字控制器可以做到模拟控制器做不到的一点，它有多层次的保护。比如实时监控电流，模拟器件进行过流或过压的时候进行一个动作，就这一级保护。而数字控制器可以在接近保护点的时候向上级发布一个预警，判断器件现在处于什么边缘状态，要不要采取什么动作等等，这种多层次的保护是数字控制器能够使系统可靠性、安全性进一步提高的第二点。三、数字控制器可以实时监控里面的状态，能够用智能化手段使系统聪明到足够安全，足够可靠。四、UCD3138设计的工艺已经运用了很多年，是非常成熟的工艺，所以不会因为它的数字控制而给系统带来可靠性和安全性上的隐患。

“在《X-Man》里的Wolverine主角，用手掌可以把东西切开一半，我们这个产品可以把功耗降低一半。另外，《Wolverine》电影里他是一个长生不老的人，我们这个产品如果是超低功耗，电池就会保持很长的寿命。所以，我们为此次发布的微控制器平台起名‘金刚狼’。” 德州仪器 (TI) 副总裁，微控制器业务部总经理Scott Roller先生说。
 
德州仪器 (TI) 副总裁，微控制器业务部总经理Scott Roller[!--empirenews.page--]

TI此次发布的超低功耗 MSP430 微控制器平台，其功耗与业界其他任何微控制器相比至少锐减了 50%（360 nA 实时时钟模式功耗和低于 100 μA/MHz 的运行模式功耗）。这种更智能、更环保、“无电池”的世界很快就将成为现实。

 
TI  MCU挑战低功耗极限

据Scott Roller先生介绍，“金刚狼”微控制器之所以有如此卓越的低功耗性能，得力于其三大特点：一、超低漏电 (ULL) 工艺技术。独特的混合信号超低漏电流工艺技术可实现众多的新型低功耗外设，在任何温度下均始终如一地保持低功耗特性。二、采用统一型FRAM，实现了无可比拟的性能与可靠性。“金刚狼”微控制器利用世界上功耗最低的存储器类型，其每位能耗下降了 250 倍，又不失传统 RAM 的速度与灵活性，几乎不受限制的可擦写次数及 100% 非易失。三、发展了MSP430™的优异特质TI MSP430在整个系统架构上具有领先的电源效率，拥有业界领先的模拟集成。此外，完整的软件库可最大限度地简化开发工作。基于此，“金刚狼”微控制器拥有最低的存储器功耗、最低的待机功耗、最低的运行功耗和最低的外设功耗。

此次TI发布的无论是数字电源控制器还是微控制器平台，都在不遗余力的为降低功耗努力，相信在不久的将来，业界超低功耗产品必将激增。