- 2023-10-26
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集成度高 | 专为智能家居打造的直流马达驱动TMI8180A
本帖最后由 拓尔微电子 于 2023-10-26 15:08 编辑
智能扫地机器人正在改变人们的生活习惯,相比传统的打扫方式,扫地机器人堪称“解放双手的神器”,即使无人在家也可以按照设置的时间和扫地模式进行自动打扫。随着技术的创新和市场需求的增加,扫地机器人也在不断向智能化、集成度高等方向发展,而这些都需要通过高集成度的芯片来实现。
拓尔微TMI8180A专为智能家居打造,是一款集成电流检测功能的H桥电机驱动器,支持工作电压4.5V-37V,峰值电流3.8A,适用于扫地机器人、电动窗帘、打印机、扫描仪和智能仪表等。
内建电流检测功能,简化设计
TMI8180A内建电流检测功能,简化外围电路设计,PCB面积缩小,无需外部功率电阻即可实现精确电流采样。对于常规直流有刷电机驱动的电流采样方案是需要通过串联功率电阻进行采样,为了提高采样精度还需增加运算放大器,而TMI8180A只需在IPROPI脚和GND之间串联普通的1%电阻即可实现精确电流采样。
TMI8180A应用原理图
通过RIPROPI将IPROPI引脚流出的比例电流转换为电压,实现对负载电流的实时检测。IPROPI电压实时跟随输出电流,及时检测输出电机状态。
内置多种保护功能,提高可靠性
TMI8180A内部集成OCP、UVLO、TSD多种保护功能,在应用中不易失效更加可靠,且电路简单进一步降低故障率,提高系统可靠性。
产品特点
·工作电压范围:4.5-37V
·持续带载能力:2A
·支持1.8V、3.3V、5V逻辑输入
·超低功耗睡眠模式
·Rdson:0.49ohm(HS+LS) @1A
·PWM调速控制
·封装:ESOP8
目前,拓尔微在IOT&智能家居及消费电子方面,还有各类DC/DC、霍尔开关、锂电保护、音频功放、AC/DC等系列产品可供选型,助力企业工程师点燃创意火花,加速智能化进程。
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高分辨率 高精度 低温漂 低功耗|时间数字转换器TMIS7701/7702 赋能飞行时间测距与...
近些年,随着人工智能技术的普及,机器人和自动驾驶技术得到了快速发展,其中飞行时间(Time-of-Flight)测距与激光雷达作为机器人和自动驾驶技术的核心部件也受到了业界的广泛关注。飞行时间(ToF)测距与激光雷达的应用领域涵盖了机器人、自动驾驶、侦探侦察、无人机、测绘测量、医学成像、VR/AR等众多场景。激光雷达系统通过发射激光束来探测目标物体的轮廓、位置、速度等信息。目前激光测距系统的主流方法为飞行时间(ToF)测量方案,测距信息来源于入射信号与回波信号的时间间隔值。而时间测量则是由TDC(Time-to-Digital Converters),即时间数字转换电路完成。因此,TDC芯片直接决定了测距系统的精度、分辨率、温漂等核心性能指标。
高分辨率、高精度、低温漂和低功耗的时间数字转换产品——TMIS7701/7702
TMIS7701/7702是拓尔微推出的两款高分辨率、高精度、低温漂和低功耗的时间数字转换产品,其中TMIS7701为单通道TDC,尤其适用于单点测距类产品,如高尔夫望远镜、瞄准镜、手持成像测距仪等;TMIS7702为双通道TDC,可以更加方便的通过测量回波脉宽来提升系统的整体精度,不仅适用于单点测距产品,还非常适用于扫描型的激光雷达系统。扫描型激光雷达广泛应用在服务机器人、车载、无人机、扫地机、智能割草机等领域。
在飞行时间测距和激光雷达方面,拓尔微可以提供包含TDC、高速比较器、跨阻放大器(TIA)、栅极驱动器以及电源管理等一系列芯片,实现了完整的ToF测距解决方案,如下框图中的蓝色部分。
TMIS7701应用于飞行时间测距/激光雷达示意图
TMIS7702应用于飞行时间测距/激光雷达示意图
高分辨率 更精准距离测量
很多应用场景需要较高的测距分辨率,对TDC时间分辨率有更高的要求。TMIS7701/7702采用创新性的延迟链技术,可以实现亚门级的时间分辨率,分辨率典型值为38ps,通过双通道并行技术,TMIS7702分辨率更是低至19ps,可以满足绝大部分应用需求。
TMIS7701/7702分辨率的温度特性曲线
高精度 更小的随机测量误差
通过创新性的电源噪声抑制等自主知识产权技术,TMIS7701/7702实现了极低的随机抖动,从而能够实现更高的测量精度。下图为TMIS7701工作在模式1下的标准差(精度)分布情况,在100ns内标准差≤10ps,显著优于同类产品(TI的TDC7200)。在0~2.5μs的飞行时间内,采集的原始数据的标准差小于80ps,有利于整机产品实现具有高重复精度的测距效果。
低温漂 适应复杂环境
测距设备应用环境较为复杂,需要在各种环境温度下工作,要求TDC拥有较高的环境鲁棒性。如下图所示,TMIS7701/7702在−40℃~125℃范围内,500ns的飞行时间,测量结果值从最低温到最高温仅偏移了0.6ns,在同类产品中处于较低水平,而且良好的温漂一致性可以很方便地进行温度补偿。通过采用指定的温漂系数进行补偿,TMIS7701/7702产品在−40℃~125℃范围内的测量误差不超过±60ps (3sigma,99.74%置信概率)。
此外,TMIS7701/7702的测量精度(标准差)也具有良好的温度一致性,在−40℃~125℃范围内均保持较低水平且变化不大。
低功耗 更加节能
TMIS7701/7702工作电流和静态电流在同类产品中处于较低水平且具有多周期平均值模式,最多可进行128个自主平均值计算,可使测距系统整体功耗进一步降低。
拓尔微可以给客户提供完整的开发套件,包含上位机软件、示例程序代码、参考设计,以及demo板等资料,并竭力提供能够快速响应客户需求的强大的技术支持和服务。
为了满足市场对高性能TDC产品需求的快速增加,拓尔微将在现有TDC产品基础上,于近期推出专用于流量计、水表、气表的多功能TDC产品,为业界提供高品质的距离、流量、速度测量解决方案。
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支持SPI通讯 | 高集成度的直流有刷栅极驱动IC TMI8721-Q1
车身域主要负责车身各类执行机构的控制,域控产品对于驱动芯片的要求主要体现在驱动能力、功能集成度和及安全可靠性方面。拓尔微TMI8721-Q1专为智能汽车车身域打造,支持SPI通讯,用于各类驱动参数的调节及故障信息的读取;同时TMI8721-Q1内部集成了电流采样运放和电流斩波功能,能够减小外部电路成本,且斩波功能在控制电机功耗方面十分重要。
TMI8721-Q1是一颗驱动外部4个N沟通MOSFET的单通道全桥栅极驱动芯片。TMI8721-Q1输出驱动电压VGS=10V,可以使MOSFET充分导通,导通电阻更低。内置电荷泵电路,控制方式可支持100%占空比输出,PWM频率最高可达500kHz。
TMI8721-Q1应用原理图
驱动能力强,满足大部分汽车有刷驱动需求
TMI8721-Q1驱动Sink/Source电流可调,最大可达440mA/260mA,驱动能力强,可满足绝大部分汽车有刷驱动需求;在一些对EMI要求相对较高的场合,也可以通过减小驱动电流来改善干扰。
TMI8721-Q1优秀的驱动能力,使其可驱动大部分MOSFET,特别适用于汽车座椅自动调节,后尾门撑杆,玻璃升降、天窗、遮阳帘、门窗、方向盘调节、侧滑门、电动踏板等电流偏大的场合。
SPI接口控制,使用更灵活
车身域不同应用场景对芯片的接口配置需求也不尽相同,TMI8721-Q1具备SPI接口控制(如下),使用更灵活;
✔ 栅极驱动能力及死区时间配置;
✔ 电流调节功能相关配置(VREF比例、运放放大倍数、TOFF时间等);
✔ VDS保护功能配置;
✔ 直接控制指令;
✔ 看门狗相关配置;
✔ 故障反馈相关信息读取;
集成电流检测放大器,可调放大倍数
AV放大倍数增益更加精确,SP/SN外加差分滤波电路,采样比例更接近理论值,带电流调节功能,可用于限制电机电流,一般用于电机启动或者限制电机功耗。当运放输出SO电压与VREF参考电压相等的时候,会触发斩波功能,输出会进入衰减状态。
集成过流等多种保护功能,可靠性更高
TMI8721-Q1集成OCP、OTP、UVLO、CPUV、GDF、WDFLT等保护及故障反馈功能,内置多档可调的过流保护阈值(0.12V、0.24V、0.48V、0.96V),在保证可靠性的同时应用更加灵活。
近年来,国产车身域芯片在前后装市场已经有了非常良好的发展势头,同时随着汽车的智能化、网联化带来的新型需求,直接拉动芯片的快速增长。拓尔微凭借多年在汽车应用领域上的技术和市场应用经验积累,积极响应市场需求,在新品研发和已量产产品市场开拓上都获得不俗战绩,逐渐实现车规级产品的全面布局。
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拓尔微携多款新品亮相134届广交会,展示“芯”实力
第134届中国进出口商品交易会(广交会)于昨日在广州琶洲国际会展中心盛大开幕。作为国产芯片的资深企业,拓尔微携多款全新产品以超强阵容亮相广交会,多领域、多应用场景、多维度展示拓尔微的深厚实力和硬核品质。
展示汽车电子、工业、通信、消费电子四大应用场景技术及解决方案,为行业赋能
此次展会,拓尔微电子在广州琶洲国际会展中心16.3馆D道36号展位展示了包括汽车车身电子、工业、通信、消费电子应用在内的一系列最新技术创新成果。
汽车电子板块✦
在汽车电子板块,拓尔微展示了其为车身自动化控制打造的高可靠性芯片解决方案。重点展品包括具有SPI控制功能汽车级单通道全桥N+N栅极驱动TMI8721-Q1,支持PWM、PH/EN和独立半桥三种模式使用更灵活,VGS=10V驱动MOS效率高,且Sink/Source电流可调440mA/260mA,驱动能力强。
工业板块✦
在工业板块,拓尔微展示了其为工业终端设备提供的高稳定性芯片解决方案。重点展品包括60V 1A的高耐压异步降压DCDC转换器TMI36010,具有高效稳定、动态响应快、低纹波三大优点。
通信板块✦
在通信板块,拓尔微展示了其为网络通信终端提供的优质保障。重点展品包括符合IEEE 802.3af/at 标准的四路端口电源供电设备(PSE)控制器TMI7604R,内置检测、单事件分类、2 事件分类、电流限制和断连负载检测,适合以太网供电(PoE)应用;
消费电子板块✦
在消费电子板块,重点展品包括输出电流高达12A的TMI32120,具有高精度、低纹波、动态响应快三大优点,确保系统更稳定,适用网通、视频显示和通信行业。以及可以解决分立MOS开关易失效问题的TMI6240I,内置多种保护功能,解决上电冲击及掉电回勾问题。
近年来,拓尔微持续拓展国内及海外市场,深挖行业需求和不断研发新产品。此次展会,拓尔微向全球客户展示了企业发展实力和创新产品,进一步打开知名度。未来,拓尔微将不断以创新产品引领高质发展,深耕技术研发、优化产品结构、强化产品品质,持续提升品牌影响力和核心竞争力。
- 2023-10-12
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低功耗 低噪声 | D类音频功放TMS8008/8003助力OWS增强低音 提升音质
人手一副耳机已是出门标配,消费者对耳机除了满足基本需求,更重视的是体验感。为顺应智能化的快速发展,耳机行业都在做颠覆性的创新,产品迭代飞快才能满足消费者的需求。当下TWS(入耳式)耳机已无法满足消费者的需求,以OWS耳机为始,或将迎来全开放式音频的时代。
OWS的全称是Open Wearable Stereo,也就是开放式可穿戴立体声系统,通过无线降噪技术提供丰富、全频的声音,采用开放式设计,进而解决了传统入耳式TWS耳机的诸多痛点问题。
这里就不得不提D类音频功放了,其具有低功耗、低噪声、高效率的优势,可以助力OWS增强低音、提升音质、减小功耗。
TMS8008/8003是拓尔微最新推出的两颗3W单通道D类音频功放产品,功耗和噪声经过对比测试为业界最好,有效解决OWS低音损失问题。同时可覆盖广泛的市场应用,包括OWS、IPC、带屏手环、云音箱、投影仪、电子锁、按摩椅等。
驱动能力大,满足大动态需求
开放式耳机主要担心漏音和低音损失,TMS8008/8003通过虚拟低音算法配合低频功放驱动电路可有效解决OWS低音损失问题;
同时TMS8008/8003采用D类音频架构,驱动16Ω 拉喇叭时可输出超过2Vrms的幅值,大驱动能力,可满足大动态的需求,尤其是低频声效更好;
低功耗 长续航
OWS 耳机系统功耗相较于 TWS 耳机明显增大,需要更大容量电池来保障续航体验,增加重量的同时影响了 OWS 耳机长久佩戴的舒适性; 得益于 D 类架构,TMS8008/8003 的低功耗和高效率,有效延长了电池的续航时间;
下图为TMS8008/8003 功耗&效率图,静态功耗业界最低(1.7mA@3.7V), 比 Class AB 类耳放小一半以上;同时效率比其他D类功放平均高约5%;
超低噪声 提高SNR
OWS开放耳机同样是牢固地贴合在耳朵的自然曲线上,精确放置的声学端口将声音直接导入耳朵,这对降噪声有更高的要求;TMS8008/8003有着超低噪声(13uV),提高了SNR,贴近耳朵也听不见噪声。
体积小
OWS虽是颠覆传统创新升级,但封装技术和装置微小化趋势成为关键,TMS8008/8003采用COL 1.5mm*1.5mm或者2mm*2mm DFN-8L,再小的耳机空间也装的下;
随着消费电子逐步向智能化、节能化、高效率发展,未来D类功放将成为音频放大器主要的增长点。拓尔微在现有音频功放产品基础上,将在今年迅速推出更多Stereo系列产品,为业界提供端到端完整的音频功放解决方案。
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超快动态响应 60V高耐压 | 异步降压DCDC转换器TMI36010/36030,应用场景更广泛
近年来,网通和安防行业发展迅猛,应用场景进一步增多,产品更新迭代的速度也在加快,这对支撑场景应用背后的芯片来说是个挑战,芯片是实现设备之间的互联互通,为了确保终端产品有更好的呈现效果和用户体验,所选择的芯片解决方案变得非常重要。
拓尔微新推出电源管理芯片解决方案,发布60V 1A/3A系列的高耐压异步降压DCDC转换器——TMI36010/36030,具有高效稳定、动态响应快、低纹波三大优点,配合拓尔微PoE PD芯片,可提供完整BOM解决方案;
3A输出电流能力,应用场景更广泛
TMI36010/36030工作电压范围6V-60V,支持1A(TMI36010)、3A(TMI36030)持续输出电流能力,适用于网通、安防、POE产品、工业应用和数据中心等应用场景和通用12V/24V/48V供电系统;TMI36010/36030同时具有很高的转换效率,降低损耗也意味着其具有更低的温升表现,更加节能高效。
TMI36010/36030采用PFM运行可实现轻载高效,在输入范围内可以实现良好的效率,发热小,效率高,能有效降低和控制系统整体的温度。
TMI36030效率曲线(Vout=12V)
超快动态响应,实现更低的输出动态纹波
TMI36010/36030采用峰值电流模控制架构,内部环路补偿设计,外围电路简化,节省PCB面积;同时能够实现超低纹波及具有超快的动态响应速度,优于市面同类产品。
具备多种保护功能,提升系统安全可靠性
TMI36010/36030还具备完善的保护功能,输入电压、过温、逐周期限流和降频短路保护功能,外部软启动可调,进一步提升系统安全可靠性;同时有着较高精度的输出电压,稳定性更高;
TMI36030应用原理图
产品特点
· 输入电压范围:6V-60V
· 支持1A(TMI36010)、3A(TMI36030)持续输出电流
· 7.5uA的关断电流
· 开关频率:600kHz(TMI36010)、250kHz-2.3MHz可调(TMI36030)
· 输出电容支持低ESR陶瓷电容
· 基准电压:0.8V ±1.5%
· SOT23-6(TMI36010)
· ESOP8(TMI36030)
网通和安防行业应用领域正处于高速发展时期,产品也由传统逐步转变成带有智能化、数字化、集成化特性,这对芯片技术的要求有着更高的标准,拓尔微电子会坚持创新技术、持续研发新产品,提供更多芯片解决方案给客户优质的选择,助力各行业快速发展。
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驱动能力强 | 集成过流保护功能的小封装N+NMOS的全桥栅极驱动芯片TMI8723-Q1
据了解2021年平均每辆车所需芯片数量已达到1000颗以上,随着汽车发展的不断升级和智能化,所需的车身域芯片数量也会持续增加,对芯片驱动能力的要求也在提高。车规级芯片对质量要求高,稳定性、可靠性、安全性缺一不可。
拓尔微TMI8723-Q1可满足以上特性,集成过流保护功能的单通道N+NMOS的全桥栅极驱动芯片,采用小型QFN3x3封装,在保证驱动能力和可靠性的前提下,对引脚功能做了极大的简化,使外围电路更加简单,PCB占用面积更小,适合紧凑型的大功率驱动场合。
TMI8723-Q1输出驱动电压Vgs=10V,使MOS的导通效率更高。内置charge pump电路,控制方式可支持100%占空比输出,PWM频率最高可达500kHz。
TMI8723-Q1应用原理图
驱动能力强,满足大部分汽车有刷驱动需求
下图为GHx-OUTx端接22nF电容在13.5V下的驱动能力,TMI8723-Q1具备Source/Sink 250mA/500mA的NMOS Gate驱动能力,驱动MOS平均电流达到15A和峰值电流40A。
TMI8723-Q1优秀的驱动能力,使其可驱动大部分MOS,特别适用于汽车座椅自动调节,后尾门撑杆,玻璃升降、天窗、遮阳帘、门窗、方向盘调节、侧滑门、电动踏板等电流偏大的场合。
集成过流保护功能,可靠性高
如下图,实测TMI8723-Q1的MOSFET内阻为11mohm,过流点约为22A,Tocp=4us,实际电流峰值为33.6A。具备
集成过流保护功能,多档可调过流保护阈值,灵活改变过流点的大小,可靠性更高。
Rvds=30kΩ(VDS=0.24V)VM=12V 负载=74uH电感 XXX6045
过流保护功能OCP实测图
近年来,汽车车身域前后装芯片市场正逐步走向国产化,拓尔微在汽车应用领域有着深厚的技术积累,在车身域芯片不仅有栅极驱动,还有直流有刷驱动、步进驱动、高低边驱动、车用DC/DC、充电协议、高效率Buck&BuckBoost控制器等系列产品可供选型,多款产品已获得AEC-Q100认证,应用在汽车多个关键部件,逐渐实现车规级产品的全面布局。
- 2023-09-15
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拓尔微IM2405A通过UFCS认证,融合快充应用加速落地
近日,终端快充行业协会会员单位拓尔微电子股份有限公司IM2405A芯片成功通过了融合快速充电功能认证,获得了UFCS功能认证证书,证书编号为0302347161323R0M-UFCS00055。
UFCS是由信通院、华为、OPPO、vivo、小米牵头,联合多家终端、芯片企业和产业界伙伴共同努力完成的新一代融合快充协议,旨在解决目前市面上快充标准复杂多变、互不兼容的问题,对于全球节能减排、绿色低碳、可持续发展具有积极的影响。
产品介绍
拓尔微IM2405A作为新一代快充芯片,集成多种快充协议,兼容性强,已获得UFCS功能认证,可满足手机和其它设备对快充技术越来越高的要求。
IM2405A内置OTP,支持12C接口实现多机互联,两路11-bitDAC提供高精度CC/CV输出,支持外部电阻设置6组不同PDO输出。同时采用小封装QFN-16(4mm*4mm),简洁的外围设备,使布局更方便;
IM2405A集成外挂NMOS开关的驱动和VBUS放电功能,支持VCONN和e-Marker检测;同时CC1/CC2耐压30V以上,CC1/CC2/DP/DM卓越ESD设计无需外加RC即可过BMC认证和HBM 8KV。
IM2405A搭配拓尔微其它协议芯片,可轻松实现多口扩展:
2C应用
两个IM2405A配合使用,可轻松实现2C应用需求。独特的片间通信方式,可支持智能功率分配,实时功率分配等。两个IM2405A无需区分主从,方便用户生产管理。
2C1A应用
除此之外,IM2405A搭配IM2413使用,可轻松实现2C1A应用需求。外围精简,两个芯片间只需单线连接就可实现智能功率分配,同时,此方案可以支持C1,C2和A口同时快速充电,为多设备提供快速充电的场景提供了高效的解决方案。
总结
拓尔微电子目前在充电行业的产品已覆盖DFP 单口和多口协议芯片,DC-DC电源芯片、AC-DC相关芯片等。同时已在积极布局符合融合快速充电技术规范的产品,提升相关类产品的一致性和兼容性。凭借自身多年的技术积累,拓尔微电子积极推进充电接口、技术融合,有利于减少不必要的浪费,提高资源利用率,用“芯”共同推动融合快充应用落地,积极构建终端快充产业新生态!
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10A!专为汽车车身域而生的大电流马达驱动TMI8122-Q1
汽车全车的电子电气架构一般分为五大域:动力域、底盘域、车身域、座舱域和自动驾驶域。每个域实现不同的功能,车身域控制器主要控制各种车身功能,包括但不限于对于可旋转中控屏、后视镜折叠、门锁、门把手、口盖等的控制,这些驱动电流大的场合需要更大峰值电流的马达驱动芯片来实现。
拓尔微TMI8122-Q1专为智能汽车车身域打造,峰值电流高达10A,有着更强的电流能力,适用于汽车后视镜折叠、门锁驱动、隐藏式门把锁等驱动电流偏大的场合。内部集成电流感应和反馈功能,0.2ohm超低内阻,功耗更小。
TMI8122-Q1应用原理图
集成恒流斩波功能,减小发热
TMI8122-Q1集成恒流斩波功能,可用于限制电机的启动电流或堵转电流,用于减小电机的发热和限制电机功率;下图为恒流斩波功能测试波形图,通过设置参考电压VREF和采样电阻Ripropi可以起到限制电机电流的效果:
内建电流检测功能,简化设计
TMI8122-Q1内建电流检测功能,简化外围电路设计,PCB面积缩小,无需外部功率电阻即可实现精确电流采样。通过Ripropi将IPROPI引脚流出的比例电流转换为电压,实现对负载电流的实时检测。波形如下图:
内置多种保护功能和故障检测,提高可靠性
TMI8122-Q1内部集成限流、OCP、OTP、UVLO多种保护功能和nFault故障检测模式,在应用中不易失效更加可靠,且电路简单进一步降低故障率,提高系统可靠性。nFAULT引脚可对欠压、过流、过温等情况进行异常反馈;当出现以上异常时,nFAULT引脚会被拉低。以下举例欠压保护,当输入电压低于阈值电压4.3V后,nFAULT引脚被拉低,如下图:
欠压保护
三种控制模式,使用更灵活
TMI8122-Q1支持三种控制模式,PH/EN、PWM、独立半桥模式,使用更加灵活;两颗TMI8122-Q1在半桥模式和合理的逻辑控制下驱动三个电机,以实现折叠/展开、上/下调和左/右调三个动作,详细方案应用原理图可咨询我司进一步技术交流。
产品特点
· 高集成度1通道有刷马达驱动
· VM电压范围:4.5V~37V
· 输出内阻Rdson(HS+LS):0.2ohm@1A,持续电流4A,峰值电流达10A
· 内建OCP Retry & Latch模式
· 封装:HTSSOP16
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TMI9405拓尔微 Mini LED 新型显示技术,助力客户打造高品质显示终端
2023年随着LED产业复苏,再次掀起了LED产业建设的高潮,LED屏作为LED产业链下游的主要应用之一,是LED显示技术的重要载体。LED显示屏价值的体现应该从画质提升的角度入手,这对于支撑终端产品内部运作的芯片解决方案来说很重要。
TMI9405是一颗4 channel LED Dimmer,显示效果可达卓越级HDR,12bit亮度控制配合8bit电流控制实现更高的对比度,完美解决了显示终端的背光问题和提高终端产品的显示画质。
4KV ESD 性能,可靠性更高
通常一个屏需要上百颗的LED Dimmer芯片,多的需要几千颗芯片,各芯片之间协同工作才能正常运作,但工作过程中只要有一颗坏了,屏也会跟着损坏,无法继续运作,不仅增加修补难度,且维修成本极高;
拓尔MiniLED方案 TMI9405 具备4KV ESD 性能,满足复杂应用环境的高可靠性要求,解决客户零PPM的需求,使显示终端达到最高品质,大大降低维修成本。
低辉算法,实现更高的HDR要求
对比市场上主流的的64扫来说,随着扫描数提升,芯片所需要的数据量也相应增加,传输速度慢,会造成低灰区域的掉灰现象和亮度不足,导致终端产品的显示效果和稳定性也随之变差;
TMI9405内置低辉增强算法,能保证1/4096最小脉宽亮度一致性,12bit亮度控制配合8bit电流控制,高亮增强不仅改善显示器的对比度,同时实现了终端产品在显示效果上更高的HDR要求。
"精简"SPI 协议,简化设计
传统的LED显示屏芯片模组设计需要用到大量芯片,且设计密集,如果通讯总线复杂,会延长工程师产品研发周期;
TMI9405采用“精简化”双线SPI 协议,支持 MCU 与 BCON,且多路SPI情况下可共用时钟信号,配置更便利,简化设计,提高研发速度,助力工程师缩短产品研发周期,提高产品竞争力,有效抢占市场。
支持单芯片每个分区单独设置插黑,消除拖影问题
目前国内唯一拥有该功能的Dimmer芯片。硬件配合软件设置支持各通道单独设置插黑,配置灵活,能够有效消除显示画面拖影问题;
此外,TMI9405还搭配逐行刷新功能,实现背光亮度与OPENCELL的同步刷新。整机显示效果更完美。
产品特点
· DFN10 package(3x3),HBM 4000V
· 4 channel, max 80mA,VLED 40V。
· 无跳线实现单层PCB,内置稳压电路,支持VINcapless设计。
· 2线制接口兼容通用SPI接口。
· 高精度时钟控制,精准控制每个通道的时序实现所有通道时序完美匹配液晶图像时序。
· 支持AM芯片放灯板(2x2拓扑)或灯条(1x4拓扑)。
· 数据传输与调光的PWM均支持 Slew Rate 3Bit可调,助力EMI优化。
· 目前国内最低Vknee,整体能效与温升表现更优。
· 配合BCON的PLL可实现完整帧同步。
- 2023-08-29
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高精度 低纹波|12A大电流电源解决方案,网通、视频显示、国产PC行业多领域适用
随着科技的快速发展,各行业产品都在不断迭代和加速升级,TV产品也不例外。TV产品的演变一直朝着大尺寸、高分辨率的方向发展,从2K到4K再升级至8K,每一次的升级都为消费者带来更好的视觉体验。
从技术层面来看,“8K+大尺寸”的结合分辨率变得更高,这意味需要更大的电流支撑,且画质好坏取决于芯片,它是对视频画面直接优化处理,可以说芯片会直接影响TV画质清晰度和系统稳定性。拓尔微长期研发电子领域电源管理芯片解决方案,发布一颗输出电流高达12A的同步降压转换器——TMI32120,具有低纹波、动态响应快的优点,确保系统更稳定,适用网通、视频显示、国产PC行业的电源解决方案。
ACOT架构实现超低纹波超快瞬态响应
TMI32120采用自创的ACOT架构,能够实现超低纹波及具有超快的动态响应速度,优于市面同类产品。在TV产品中选用动态性能好的电源,可以让终端产品系统应用更稳定,视频画质更清晰。
如下图,TMI32120在FPWM工作模式下带载纹波非常小,表现优秀。
FPWM模式(静态负载)纹波测试数据
如下图,在瞬态负载应用条件下,TMI32120的快速响应环路使得输出电压纹波超低。
FPWM模式(动态负载)纹波测试数据
高达12A输出电流能力,高效又稳定
TMI32120工作电压范围4.5V~18V,可提供高达12A输出电流的能力,同时具有很高的转换效率,降低损耗也意味着其具有更低的温升表现,更加节能高效。
温升测试如下图,TMI32120满载时热测试数据(OTP=160°C),Vin=12V, Vout=5V/10A,输出功率高达50W条件下,在3.5mmx3.5mm小封装条件下的芯片表面温升仅有94℃,发热小,效率高,能有效降低和控制系统整体的温度。
与此同时,TMI32120拥有完善的保护功能,包括UVP、OTP、UVLO、逐周期电流限制、热关断和软启动等,进一步提升系统安全可靠性;具备FPWM或PFM两种工作模式,工作效率高且输出稳压精度更高。目前已广泛应用在网通、视频显示、国产PC等行业产品上。
产品特点
· 输入电压:4.5V ~ 18V
· 输出电流:12A
· 集成9.4mΩ和4.3mΩ MOSFET
· 0.6V±1%参考电压精度
· 具有两种工作模式:FPWM或PFM
· 封装:QFN3.5x3.5-18
- 2023-08-10
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直流电源开关TMI6240I/6250I——解决分立MOS开关易失效,安全更可靠
互联网时代带动了电子产品行业的发展,人们对电子产品的需求越来越高,TV、显示器、笔记本、智能家居、平板等产品只增不减,为生活提供了极大的便利。与此同时,随着拥有的电子产品增多也带来了不少”烦恼“——产品越多,故障率也随之增多。
分离器件电源开关方案的痛点
在整个电子行业,低故障率和产品小型化是终端产品想要追求的永恒定律。传统的TV、显示器等电子产品通常采用PMOS+BJT这种分立的方案做屏、系统主板待机的开关,因为这种传统的分立MOS开关方案外围元器件多,直接导致PCB面积过大、设计更复杂、故障率高、MOS管开关电路易失效、还有可能出现掉电回勾导致的屏闪等问题。
为了解决这些问题,拓尔微自主研发设计了一款可以应用在各种需待机关断功能模块的PowerSwitch芯片——TMI6240I/6250I,具备高集成度、高稳定性、高可靠性的优势。
产品特点
· 电压范围:2.7V-17V
· 工作电流:3.5A(TMI6240I) 、5A(TMI6250I)
· 内置OCP、OVP、OTP、SCP、短路保护等多重保护
· 软启动功能
· OTP温度:155℃
· 封装:PDFN3x2-6L(兼容SOT23-6)
优化架构,提高系统稳定性
传统的MOS+BJT分立方案器件多,不带保护功能和自放电功能,可靠性低的同时还增加了产品故障率;TMI6240I/6250I极高的集成度,精简系统器件,PCB面积缩小,电路简单,减少故障点。
分立方案VS TMI6240I/6250I集成方案
同时内部集成过压、过流、短路、过温保护,在应用中不易失效更加可靠,且电路简单进一步降低故障率,提高系统可靠性。
对于系统稳定性而言,另一个重要的影响因素就是压差与温升。负载2A时,芯片温升均在35℃以内,温升优秀,让整个系统稳定性更高。
分立器件方案与TMI6240I/6250I对比
内置多种保护功能,解决上电冲击及掉电回勾问题
如下图,分立器件上电冲击电流较高,且电压波形在上电过程中存在波动;下电过程中,分立PMOS开关电路存在输出电压反弹回沟的问题;而TMI6240I/6250I带软启动功能,有效抑制上电过冲电流,自放电功能可消除掉电反弹问题。下图实测显示,TMI6240I/6250I从根本上有效解决分立PMOS开关关断时出现的输出电压回勾,从而可能造成的屏闪等问题。
分立PMOS与TMI6240I/6250I启动与掉电对比波形图
未来,推动电子市场针对终端产品的发展会不断升级与创新,小型化、系统化、智能化是必然趋势。而电源管理芯片作为电子产品的重要组成部分,高集成度和高可靠性是重中之重。拓尔微会继续优化芯片产品,给客户更多优质选择,助力行业快速发展。
- 2023-08-03
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亮点回顾|拓尔微受邀参加电源产业技术与应用线上研讨会!
近日,拓尔微受邀参加电源产业技术与应用线上研讨会!会上邀请了多位行业专家、企业,展示最新的电源产业研究成果和技术进展,共同探讨新能源储能前沿技术,电能质量和电效能、国产电源芯片设计和开发等的发展现状、趋势、问题与挑战,进行分享与探讨。拓尔微秦工也就此主题与大家分享了”拓尔微PoE系列芯片在以太网供电系统的应用“。
本次研讨会,拓尔微秦工为大家详细讲解了PoE系列芯片在以太网供电系统的应用及14款特色产品的应用要点,其中着重介绍了两颗物料,分别是支持IEEE802.3af协议且集成隔离DCDC变换器的PD控制器——TMI7321,支持IEEE802.3af/at协议集成8端口的PSE控制器——TMI7608,知识点多多,大家做好笔记哦~
支持IEEE802.3af规格的PoE-PD控制器——TMI7321
区别于传统方案的分离式电源架构,TMI7321采用PD协议+DCDC控制电路+POWER MOS三合一的电源架构,内含一个PD接口和一个隔离/非隔离反激或Buck拓扑的转换器,单颗芯片即可实现多样化电源应用方案。同时,TMI7321还集成了160V反激MOS,无需外挂MOS,大大缩小了PCB面积。
对于系统稳定性而言,另一个非常重要的影响因素,就是温升。TMI7321转换效率最高接近90%,可以降低系统的热损耗,降低温升,让整个系统稳定性更高。如右图所示,在输入48V,输出12V,负载1A条件下,温升表现优秀。
TMI7321 转换效率(12V)
隔离Flyback(桥后)
符合IEEE802.3af/at标准的8端口PSE控制器——TMI7608
区别于市面上的其他PSE IC,TMI7608集成多个功能模块如内置MOS、LED指示控制、3.3V输出电路、EEPROM控制、端口功率管理等,极大简化了外围设计,帮助客户减少下游资源投入,降低成本。同时具备极强抗浪涌能力和功率输出能力,更好地加强了设备的稳定性。
拓尔微搭建具有20年数模混合半导体设计开发经验的PoE产品研发团队,深耕网通、安防领域多年,一直坚持以“感受客户痛点和需求”为导向,可提供包含PSE芯片和PD芯片、DC/DC Converter芯片在内的全套BOM解决方案,助力网通、安防领域工程师缩短产品研发周期,提高产品竞争力,有效抢占市场。
- 2023-08-02
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工业级芯片 | 拓尔微TMI8920/8940D集成化优势,替代分立器件
电磁阀驱动器作为一种重要的控制装置,在工业设备、汽车、智能家居等行业得到了广泛应用,尤其对于工业设备来说需要长时间连续工作的情况下,芯片的稳定性和可靠性是重中之重。目前市面上的阀门驱动大部分还在使用传统P-MOSFET驱动电路。相对来说,传统驱动电路外围器件复杂,调试比较困难,整体面积相对较大;同时没有过流保护、过温保护,出现异常情况下还容易烧毁,造成不良影响比较严重,这是工业应用场景当前所面临的”难题“。拓尔微电子自主研发设计了工业级芯片TMI8920/8940D,具有集成化、可靠性高及安全保障强等优势,可以更好地服务于工业类客户。
集成化优势,替代分立器件
拓尔微顺应集成化趋势,为工业设备应用量身定制了可用于驱动电磁阀和低功率有刷电机TMI8920/8940D,用以替代PCB面积大且元器件复杂的传统分立方案。
与分立方案相比,TMI8920/8940D集成方案在外围、电压电流、保护功能、可靠性等方面都有明显优势。
TMI8920/8940D替代分立方案
支持三种应用方式
TMI8920/8940D支持三种应用方式,分别为单通道使用、双通道并联使用、驱动步进电机,满足客户不同应用环境下的使用。
单通道使用:TMI8920/8940D单路即可驱动一个阀门工作,一个TMI8920可驱动2路阀门,一个TMI8940D可驱动4路阀门驱动;电流能力大概在500mA,应用于水阀、血压计等;
TMI8920在阀门上的驱动方式
TMI8940D在阀门上的驱动方式
双通道并联使用:可以将芯片内部两路并联使用提高电流能力,应用于扫地机边刷等;利用并联TMI8920和TMI8940D可以让每个通道电流能力是单个通道的2倍和4倍;
TMI8920/8920D并联应用原理图
TMI8940D并联应用原理图
驱动步进电机:可以使用2颗TMI8920或者1颗TMI8940D来驱动五线四相步进电机;
TMI8940D驱动步进电机原理图
拓尔微TMI8920/TMI8940D的宽电压应用范围和高驱动能力可满足绝大多数工业设备的使用条件,同时集成化、多种保护功能等特点有效解决PCB面积和产品安全可靠性的问题,提升终端产品的性能。
- 2023-07-05
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减噪 低振纹|拓尔微TMI8421打印机马达驱动解决方案
打印机作为现代办公不可或缺的设备为我们的工作带来了便利,但也会遇到一些”鸡肋“问题,如产生噪音或机器发热等问题,不仅无法高效的打印文件资料还会给安静的办公室环境带来噪音干扰,打乱工作思绪......
一台高效稳定且减噪的打印机,对于整个办公室来说就是“福音”。噪音来自于震动,这与打印机内部的电机运作息息相关;而步进电机作为打印机的核心部件之一,直接决定了机器的噪音和产品打印质量等问题。
拓尔微电子TMI8421是一款中高压、低噪音的步进马达细分,不仅能解决令人心烦意乱的机器噪音问题,同时兼备精度高、驱动能力强、简单易用等特点,且具有多重保护功能,系统更稳定可靠,可以提高打印机的性能和稳定性。
可调衰减模式 运转特性好
TMI8421通过调节电流衰减时间,可以适配不同的步进电机,以达到最好的电流控制效果,从而优化电机在转动时的特性。
下图为TMI8421在驱动步进电机时的电流曲线,呈现出一个标准的正弦;正弦度越高,步进电机的运转特性越好,意味着打印机在工作过程中转动会更平滑、低噪。
带载能力强 发热量更低
打印机在长时间运行时会产生热量,如果内部的散热系统不佳会造成打印机过热、电路板受损、机械部件失灵等多种问题,严重影响其使用寿命。
下图为TMI8421持续带载能力图,可以看出在散热良好的情况下,TMI8421可以输出幅值为2A的负载电流,使得打印机在工作过程中的功耗更小,发热量更低,使用寿命更长。
STEP/DIR接口 降低软件复杂度
以往工程师在使用不带细分控制的驱动芯片,需要持续输出2-4通道的硬件PWM信号,且软件上还需做角度与速度的处理,不仅占用主控软件资源还需工程师对步进电机的驱动时序有一定的了解。
TMI8421采用简单的STEP/DIR控制接口,大大降低工程师在使用驱动步进电机时的软件复杂度。
TMI8421典型应用原理图
产品特点
· 集成细分控制的步进电机驱动;
· 高耐压输入:6V~35V;
· Rdson:0.6ohm(HS+LS);
· 最高支持1/16细分;
· 内置微细分器简化控制;
· 内置异常错误指示引脚;
· 内置OCP、OTP、UVLO保护;
· 封装:QFN5x5-28;
拓尔微TMI8421的宽电压应用范围和高驱动能力可满足绝大多数打印机的使用条件,同时高精度、散热能力强等特点有效解决噪音和产品发热的问题,提升终端产品的性能。预计未来随着用户需求的日益增加,打印机市场会持续增长。拓尔微将紧跟行业发展趋势和市场需求,不断加强研发投入助力行业发展。
- 2023-06-27
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拓尔微技术干货 | 细分驱动技术介绍,内含5个知识点
本期我们对步进电机驱动原理、五线的步进电机和四线的步进电机、2-2相励磁和1-2相励磁、步进电机驱动的优化方案、拓尔微TMI8150B细分驱动技术的原理进行详细的介绍,共分为5个知识点,全是技术干货,赶紧get下来~
✔get 1:步进电机驱动原理
网络摄像机里用到的步进电机,也被称为步进减速电机。内部带有减速机构,由于减速齿轮的存在,电机转速一般不高,但扭矩却得到了提升。适用于对转速要求不高,但整体结构负载偏大的场合,如网络摄像机。
步进减速电机
✔get 2:五线的步进电机VS四线的步进电机
网络摄像机里用到的步进减速电机分为两种,最常见的是五根线的步进电机和四根线的步进电机。下图为五线步进减速电机外形图及接线示意图,五线电机多出的一根线是公共电源线,接到外部的5V或者12V电源,这根线从电机内部的两个线圈的中间抽头引出,并短接在一起。
五线步进减速电机外形图
四线步进减速电机接线示意图
四线的步进电机,厂家一般会在规格书上推荐用2-2相励磁的方式进行驱动;而五线的步进电机则会建议使用1-2相励磁的方式来驱动,接下来就详细谈谈这两种驱动方式~
✔get 3:2-2相励磁 VS 1-2相励磁
每一步都是两个线圈同时励磁,故被称为2-2相励磁。线圈磁场方向也就是电机受力方向与电流方向存在固定的角度对应关系,因此电机的受力方向可以转换成电流矢量合成图来表示(见下图)。该图展示的是一个电气周期/驱动周期内电流矢量的变化情况,A相电流和B相电流分别影响两个不同方向分量的力矩。
2-2相励磁驱动的励磁顺序表 / 电流矢量合成图
在初始时刻,A相电流和B相电流同时为正,电流合成矢量指向STEP1,电机的转子被吸引至STEP1方向上;
再下一步,A相电流由正变负,电流合成矢量指向了STEP2,电机转子也被吸引至STEP2方向上,电机就转动了一个步距角。
再下一步,A相电流保持负,B相电流由正变负,电流合成矢量指向STEP3,电机转子被吸引至STEP3方向上,电机再次转动一个步距角。
以此类推,不断的改变A、B相电流的方向,即可让转子持续的转动。转子转动4个步距角之后,又会回到STEP1的方向上,整个电气周期共4步,被称为四拍驱动。
下图为2-2相励磁的实测波形,可以看出线圈电流是正负交替变化的。
2-2相励磁的实测波形
1-2相励磁相较2-2相励磁,多了单个线圈独立励磁,因此被称为1-2相励磁。
下图是1-2相励磁的励磁顺序表,对于五线的步进电机,电机线圈结构会有些许差异,但驱动步进电机的核心原则是不变的,原本一个可以产生两个相反方向磁场的线圈被拆分成了两个单极性线圈,分别产生两个方向的磁场。
通过控制四个线圈的电流通断,来控制电流合成矢量的方向,让电机转动。在这种驱动方式下,一个电气周期共八拍,也被称为八拍驱动。
1-2相励磁的励磁顺序表 / 电流矢量合成图
下图是用低侧开关驱动五线步进电机的实测波形,可以看到端口流出的电流始终只有一个方向。
低侧开关驱动五线步进电机的实测波形
看到这里,小伙伴应该对步进电机驱动方式有所了解了吧~接下来进一步讲述步进电机驱动的优化方案——
✔get 4:步进电机驱动的优化方案
左图为1-2相励磁的电流合成矢量图,可以看出电流合成矢量的幅值是会变化的,意味着电机的转矩也在不断变化,这会导致电机运转的不平滑。为了保证转矩的稳定,除了正确的方向之外,还需要对线圈电流的大小进行控制。
右图为改善后的1-2相励磁电流合成矢量图,将STEP1、3、5、7时候的A、B相电流大小,减小为原来的√2/2。通过这种方式可以让电流合成矢量始终位于单位圆上,保证了转矩的稳定。
假设在这个基础上,再对步与步之间的角度进行平均,得到更小的布局角,这就是细分驱动。其前提就是要保证转矩的稳定和步距角的一致。
✔get 5:TMI8150B 128微细分完美适配IPC低速驱动需求
拓尔微TMI8150B内置细分控制逻辑,通过精确的控制每一相电流,可以实现最高128细分的步进驱动,5V小电机基本适配。通过细分控制,可以减小低速下电机在每一步停留的时间,改善步进电机的低速抖动问题,减小噪音的发出。
同时可以提高角度分辨率,让步进电机以更小的步距角转动,相对于常见的2-2相励磁,128细分下,电机的角度分辨率提高了128倍!
以TMI8150B作为驱动方案的网络摄像机,相较于传统的网络摄像机有着更为出色的转动特性!左图达林顿方案噪声大,抖动明显;右图TMI8150B方案噪音小,低抖动,运转平滑;(详见视频噪音对比)
通过对知识点的科普和技术原理的讲解,让大家对步进电机驱动和细分驱动有所了解,以上就是我们本期的技术干货介绍啦,记得做笔记哦~
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【干货】拓尔微按摩椅专题期刊发布!
在按摩椅领域中,芯片是按摩椅的大脑,高性能芯片可以更快捷地给出科学的按摩指令,指挥机芯,机械手等零部件更精准地完成上述指令,芯片的好坏也直接决定着产品性能的优劣等级,更是直接影响了产品的最终体验效果。
想要产品实力好,芯片解决方案至关重要!拓尔微在芯片领域有多年积累与沉淀,已有多款电源管理芯片、马达驱动芯片,充电&霍尔开关等形成全套按摩椅解决方案。为满足市场上各类按摩椅产品设计的选型需求,为客户提供一站式优质服务,我们推出了按摩椅专题期刊——
本期刊重点介绍了按摩椅系列拓尔BOM方案,物料清单及5款特色物料,包括产品的特点、应用注意事项、适用场景等——TMI8360SP替代继电器方案和分立器件方案、40V3.5A直流马达驱动IC-TMI8130、4CH 1/4桥低边驱动IC TMI8940D、TMI36010高压60V1A异步降压转换器、3W单通道D类音频功放TMS8010/TMS8020。
- 2023-06-25
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硬核拆解 | 拓尔微65W 2C1A氮化镓多口快充
随着身边智能设备的增多,一个充电头对应一个设备,出门需要携带多个充电器已经成为日常,有时还会忘带匹配的充电头,无法充电造成困扰......
多口快充的出现解决了这一难题,出门仅需携带一个充电头,减轻背包的负担,还可以满足多个设备同时快速充电的需求。
一款令人放心的多口快充必须具备安全性能好、可靠性高、兼容性强的特点,这对选择的芯片解决方案具有高要求。拓尔微电子自有品牌65W 2C1A氮化镓快充,内置协议芯片和降压转换器均为自家解决方案——IM2403、IM2406、TMI2286D,支持多种快速充电协议,兼容性强,可满足各类设备的充电需求,且具备多种保护功能。
拓尔微 65W 2C1A氮化镓快充充电器
这款拓尔微 65W 2C1A氮化镓快充充电器输入端外壳两侧加入双翼设计,提升稳定性;输出端配有2C1A三个USB接口,可满足多个设备同时充电的需求,配备可折叠国标插脚,放入包中不会刮花其它设备。
协议测试
使用POWER-Z KM002C测试仪测得USB-C1口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、PD3.0、PPS、Apple2.4A充电协议;
PDO报文USB-C1具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3.25A五组固定电压档位,及3.3-21V3A一组PPS电压档位。
如下图,USB-C2口支持QC3.0、PD3.0、PPS、Apple2.4A充电协议,且C2口PDO报文与C1口相同。
测出USB-A口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、Apple2.4A充电协议。
拆解拓尔微 65W氮化镓快充
下图为充电器PCBA模块正面,左上方是共模电感,安规X2电容;下方和变压器的左侧都是高压滤波电解电容;底部变压器采用胶带严密包裹绝缘;右侧是充电器的输出降压电路,其中两路降压电感外套热缩管绝缘,元器件之间打胶固定。
PCBA模块背面左上方焊接整流桥,右侧焊接反馈光耦、初级主控芯片和氮化镓开关管。左下方焊接两颗协议芯片和对应的VBUS开关管,右侧焊接同步整流管。
下图为安规X2电容规格为0.22μF。
下图是整流桥丝印DBF410,规格为4A 1000V。
PCBA侧面可以看到高压滤波电容,两颗规格为400V 22μF。
另两颗高压滤波电容规格为400V 33μF,总容量为110μF。
下图为初级主控芯片采用一颗SOT23-6极小封装的控制器。
用于为主控芯片供电的滤波电容规格为50V 4.7μF。
1019光耦用于输出电压反馈。
同步整流控制器为丝印91808。
下图为同步整流管是一颗耐压100V的NMOS,导阻7.3mΩ,采用PDFN5*6封装。
下图是充电器输出,分别焊接输出滤波电容规格为680μF 25V、USB-A母座、蓝色Y电容、USB-C母座和降压电感。
如下图,拓尔微 65W氮化镓快充内置的协议芯片采用拓尔微电子,型号IM2403。IM2403是一颗支持A+C双口的快充协议芯片,A口C口无需ESD器件,且集成多种快充协议,兼容性强,已获得USB-IF PD3.0认证,TID:6809。
IM2403支持两路独立反馈,内部集成MCU和Flash,支持使用NMOS作为VBUS开关。同时内部采用智能功率分配,无需外置单片机,集成放电MOS管,支持可编程的线损补偿。
拓尔微IM2403支持使用外置电阻选择PDO,外置NTC热敏电阻进行过热保护,具备过压,欠压,过流和过热保护功能,适用于USB-C适配器,采用QFN4*4-32封装。
此外,内置的另一颗协议芯片同样来自拓尔微,IM2406是一颗单USB-C口的协议芯片,且集成多种快充协议,兼容性强,已获得USB-IF PD3.0认证,TID:6174。
拓尔微IM2406内部集成MCU和Flash,集成VCONN供电和E-Marker线缆检测,支持I2C接口,可与其他芯片通信。支持CC和数据引脚过电压保护,采用QFN4*4-16封装。
如下图,内置的降压转换器来自拓尔微型号TMI2286D,由协议芯片控制调节输出电压。TMI2286D是一颗耐压30V的同步降压转换器,内部集成软启动,支持100%占空比,具备过压,欠压,过流和过热保护功能。
拓尔微TMI2286D内置开关管,支持内部环路补偿和输出线损补偿。适用于车充、适配器、便携设备等应用,采用SOP8封装。
背面焊接一颗PMOS管,耐压30V,导阻16mΩ,用于输出扩流,另外一路也采用一颗PMOS管用于扩流,电路布局相同。
两路降压输出滤波电容,规格为220μF 25V。
下图为输出VBUS开关管是一颗耐压30V的NMOS,导阻为6mΩ,采用PDFN3.3*3.3封装,另外两路VBUS开关管与之相同。
下图是USB-C母座和USB-A母座都采用垂直焊接,过孔焊接固定。
拆解总结
拓尔微这款充电器具备2C1A三接口,满足多个设备同时充电的需求,内置的协议芯片和同步降压转换器均为自家的解决方案,实现了多口降压快充方案的设计。
这款充电器采用经典高频QR开关电源架构设计,输出采用拓尔微TMI2286D DC-DC二次降压转换器搭配IM2403和IM2406 PD快充协议芯片组成,实现智能功率分配。
目前,拓尔微电子已有多款电源管理芯片、单C和A+C等多款快充协议芯片已应用到大品牌产品中,性能和质量收获市场一致认可。未来拓尔微将持续提供全套解决方案及专业的技术支持服务,给客户更多优质选择。
- 2023-06-14
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【干货】拓尔微按摩椅应用产品方案指南
本期应用方案指南,我们将为大家详细讲解拓尔微在按摩椅上的BOM解决方案及5款特色产品的应用要点,知识点多多,大家做好笔记哦~
按摩椅的核心部件包括:主板、马达、机械手等,这些部件需要搭载不同功能的芯片以实现按摩椅的功能。所以想要产品实力好——高功率、低噪声、高可靠,芯片解决方案必须得选好!拓尔微按摩椅方案全而优:标准控制板让按摩更到位,语音控制板让控制更智能,电源控制板让充电更高效!
集成化优势,替代继电器、分立器件—TMI8360SP
提高集成度是消费电子领域永恒的追求,按摩椅作为一种新生活的必需品当然也不例外。拓尔微顺应集成化趋势,为按摩椅应用量身定制了中压大电流驱动IC TMI8360SP,用以替代PCB面积大且元器件复杂的继电器方案和分立方案。
与继电器方案相比,TMI8360SP集成方案在外围、PWM调速、声音、保护功能、抗干扰和使用寿命等方面都有明显优势。
TMI8360SP替代继电器方案
TMI8360SP在替代P+N或者N+N的分立方案时,可极大提升集成度和可靠性。
TMI8360SP替代P+N或者N+N分立方案
拓尔微TMI8360SP 具有良好的抗干扰性,并集成过热、过流、欠压等多种保护功能,真正地提高按摩椅电机系统的安全性,让用户使用更安心。同时,其最大电流达8A且支持PWM调速,让按摩力道控制更精准,有效提升按摩效果。
40V3.5A直流马达驱动IC—TMI8130
拓尔微TMI8130是一颗高耐压,高集成度的直流有刷马达驱动,持续电流为3.5A,峰值电流可达8A,具备恒定电流功能,过流和过温保护功能,集成nFAULT错误恢复与指示功能,可靠性更高。
TMI8130应用原理图
TMI8130具备Fixed Off-Time时间可调、Blank Time时间可调、电流衰减方式可调等功能,使得产品应用更加灵活,适用于智能家居中按摩椅、拖地机、扫地机等大功率应用场景。
小封装,高可靠性的低边驱动IC —TMI8940D
TMI8940D是一颗单芯片集成4路,最高耐压高达37V,外围简单,具备内置过流、过温保护等多种保护功能,防止芯片烧毁和有效保护产品安全应用。
TMI8940D应用原理图
TMI8940D具备可输入输出并联增强电流能力,主要应用于驱动电磁阀和低功率有刷电机等,适用于按摩椅上小按摩部位,如枕头,腰靠、披肩等应用场景。
高压60V1A 异步降压转换器—TMI36010
TMI36010是一颗60V高耐压的异步降压转换器,工作频率支持600kHz,轻载高效,内置多种保护功能,可靠性更高!
TMI36010应用原理图
TMI36010集成300mΩ高侧MOSFET,在宽输入电压范围6-60V内实现高效率,适用范围更广,除按摩椅外还适用于电钻、吸尘器等应用场景。
3W单通道D类音频功放—TMS8010/8020
如下图,TMS8010/TMS8020均集成有DRC(防饱和)功能,可以控制音频信号的大小,降低由于供电电压不稳定等原因造成的信号失真,提高音质,同时限制最大输出功率。
TMS8010/20 DRC特性
TMS8010/TMS8020的工作模式可灵活切换D类/AB类,补足单纯D类功放无法满足的应用场景,让音频产品的功放选择更简单,设计更灵活,满足用户边按摩边听音乐的需求,提升产品用户体验指数。
得益于以上多种优势,TMS8010/TMS8020可覆盖广泛的市场应用,包括按摩椅、POS机、智能穿戴、安防监控、蓝牙音箱等。
- 2023-06-08
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公牛33W车充评测 | 拓尔微 IM2403+TMI3451快充方案实力在线
本期嘉宾是我们的老熟人 公牛PD 33W的车载充电器,此前我们对其进行过拆解,那它的充电表现和各方面性能到底如何呢?下面我们将围绕协议测试、供电方案和产品测试展开评测解读,帮助小伙伴们全方位了解这款1A1C双口快充车充及相应的设计方案。
协议测试
协议测试模块主要测试充电器完整的快充协议,用户可以根据具体的协议来匹配输出设备;同时,不同车辆的车载电瓶电压分为12V、24V两类,因此需要测试车充在两种情况下的快充协议,实测在两类电压下显示信息一致,因此仅阐述其一。使用 POWER-Z KM003C测试仪测得 Type-C 口支持FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP、MTK、PD3.0、PPS、QC4+、DCP和SAM 2A 等充电协议,协议覆盖范围广泛。
PDO报文方面,Type-C口具备 5V3A、9V3A、12V2.5A三组固定电压档位,以及3.3-11V3A一组PPS电压档位。
使用 POWER-Z KM003C测试仪实测 USB-A 口支持 FCP、SCP、AFC、QC3.0、SFCP、MTK、DCP 和 SAM 2A 等充电协议。
供电方案
这款公牛33W车载充电器采用了拓尔微 IM2403+TMI3451双口快充方案,以满足这款车充33W快充输出。拓尔微TMI3451是一颗宽电压输入和输出的同步降压控制器,支持36V输入电压和99.5%的占空比,实现低压差输出。芯片内置输入欠压保护,逐周期电流限制,输出短路保护、过功率保护、过压保护和过热保护。
拓尔微 IM2403 支持使用外置电阻选择PDO,外置NTC热敏电阻进行过热保护,具备过压,欠压,过流和过热保护功能,适用于USB-C适配器,车充以及移动电源等,采用QFN4*4-32封装。
产品测试
接下来,从充电兼容性、充电全程、纹波、温度等方面进行产品测试,给大家展示具体的使用体验。
首先进行的是充电兼容性测试,对数十款不同机型进行充电实测和结果展示——
12V车辆电压 USB-C
将 三星S22+、魅族20PRO连接 公牛33W车充,使用 POWER-Z KM003C 测试仪读取功率分别为 8.69V 2.88A 25.06W和 8.30V 3.36A 27.90W,屏中均显示成功握手PD快充协议。
将在12V电压下所测产品的兼容性数据汇总至如下表格,从表中可以看出大部分手机和平板握手9V电压档位,且对大部分手机、平板充电兼容性都较为良好。其中在12V电压下手机兼容性测试中充电功率最高的是 魅族 20 PRO 为28.75W;平板兼容性方面,充电功率最高的是 iPad Air5 为 26.88W。
12V车辆电压 USB-A
将 魅族 20 PRO、三星 S22+ 连接公牛33W车充使用 POWER-Z KM003C 测试仪读取功率分别为 7.99V 1.79A 14.37W和4.95V 2.89A 14.32W,屏中显示成功握手QC和PD快充协议。
在12V电压下,充电功率最高的是魅族17Pro达25.10W;从数据可以看出,这款车充在魅族系列的测试中表现优秀,OPPO系稳定在17W。
24V车辆电压 USB-C
将 三星 S22+、魅族 20 PRO 连接公牛33W车充使用 POWER-Z KM003C 测试仪读取功率分别为 8.69V 2.92A 25.35W和 8.29V 3.36A 27.86W,均显示成功握手PD快充协议。
将24V电压下所测产品的兼容性测试数据汇总至表格,从图中可以看出大部分手机和平板均握手9V电压档位。其中,手机兼容性测试方面,小米11充电功率高达28.07W,iPhone的三款机型充电功率在26W区间,与原装充电器表现相当,其余机型在13~24W区间。平板兼容性测试方面,三星Tab S8充电功率最高27.75W。
24V车辆电压 USB-A
将 三星S22+、魅族20 PRO连接公牛33W车充,使用 POWER-Z KM003C 测试仪读取功率分别为4.96V 2.73A 13.56W和7.99V 1.78A 14.29W,屏中均显示成功握手QC快充协议。
将24V电压下所测产品的兼容性测试数据汇总至表格,从图中可以看到所测手机和平板分别握手9V和5V电压档位。24V电压下A口表现最好的同样为三款魅族旗舰,OPPO系列也稳定在17W左右,其余机型在11-16W区间。平板方面24V与12V差距不大,Redmi Pad功率达到17.68W,总的来说由于A口功率限制,正常情况下优先选择C口进行充电。
小结:基于以上产品兼容性测试,此款车充基本能满足手机、平板等设备的充电需求;
双口同时输出测试,12V电压下双口同时输出从左到右依次为:7.67W、7.06W;24V电压下双口同时输出从左到右依次为:17.6W、7.72W。
充电全程测试,针对公牛33W车充的充电全程,选用了iPhone 14 Pro Max作为测试对象,充电全程将车充放置于25℃的恒温箱中。接通电源后,握手9V电压档位;下图可以看出iPhone 14 Pro Max充电50%耗时26分钟,充电至80%耗时56分钟,充满电需要2小时38分钟左右。实测数据如下:
纹波测试,采用示波器测试车充输出的纹波值,检测车充的输出质量。纹波越低,车充的输出质量就越高。如下分别是12V和24V车辆电压下,公牛33W车充的纹波数据,带载下纹波峰值分别为12.8mVp-p和18mVp-p。
温度测试,将车充放在25℃的恒温箱中进行温度测试,并使用热成像仪拍摄表面的温度,从图中可以看出以12V2.5A 30W的功率持续输出1小时,A面温度最高为42.4℃,B面温度最高为43.2℃,即使夏日使用也可以安心。
总结
公牛 33W 车载充电器搭配Type-C+USB-A的端口配置,满足双设备充电需求;从性能来看,Type-C、USB-A端口对于手机的快充支持情况皆不错,端口的充电功率均能达到标称;整体来看,公牛 33W 车载充电器在各项测试中的性能表现优异,内置拓尔微电子的同步降压控制器及协议芯片,可满足33W快充输出,在双设备同时充电下,车充输出更稳定,发热更小。