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从工业到智慧工业,半导体厂商可以做什么?

荷叶塘 来源:电子发烧友 作者:程文智 2019-04-10 19:43 次阅读
从第一次工业革命开始到现在,工业领域发生了翻天覆地的变化,现在及未来的工业将会更加智能化。
意法半导体(ST)亚太区功率分立器件部电机控制与产业技术中心系统工程策略规划应用总监Allan Lagasca在慕尼黑上海电子展期间,接受电子发烧友采访时表示,目前智慧工业主要有四个发展方向:一是更智能;二是更高效,这包括系统效率更高,和客户的经济效益更高;三是更多的连接性;四是更加更加安全,这个也是最重要的。
图1:意法半导体(ST)亚太区功率分立器件部电机控制与产业技术中心系统工程策略规划应用总监Allan Lagasca。
Allan Lagasca表示,智慧工业涉及的面非常广,采集数据需要传感器;连接不同设备需要连接IC;电机控制需要微控制器和功率器件;还需要信号调理器件和电源管理芯片等各种各样的产品。
谈到什么是智慧工业,Allan Lagasca认为智慧工业的工厂应该是生产效率更高、更节能环保;工人的工作环境更友好、也更安全;人机合作更和谐;以及更加优化的机械和工具。
要达到这些要求,必须要有产业链上所有企业的合作才能完成。他对电子发烧友表示,ST具有超过30年的工业产品经验,可为智慧工业提供很多的产品和解决方案。
智慧工业解决方案
智慧工业有各种各样的应用,需要很多不同的产品和解决方案,一个家企业不可能把所有的产品都做全,“ST目前主要关注工业机器人、工业手臂、和电机驱动这三方面的产品和解决方案。” Allan Lagasca表示。
他特别强调了ST在电机驱动方面的产品和解决方案,比如ST前年推出的ST Spin系列产品,就是专门针对小功率电机应用的产品,该产品把MCU栅极驱动器集成在了一颗芯片上,类似于一个片上系统。可以用于几瓦到几百瓦的应用,比如风扇和水泵等应用。
他同时表示,ST也有将栅极驱动器与功率器件集成在一起的产品,后续还会有集成度更高的产品,比如将电源芯片、MCU、栅极驱动器和功率器件都集成进去。
Allan Lagasca强调,“我们的目的并不是为了集成更多的产品,而是会将功率密度做得更高,目前ST Spin系列产品的功率密度可达500W/cm2。”
图2:ST Spin系列产品开发板展示。
他同时表示,由于智慧工业是一个很大的应用,ST会做一些细分化的市场,比如预测性维护应用。他承认,目前预测性维护的落地还不太容易,主要是由于预测性维护需要知道系统的运行状态,这需要收集很多数据,而客户有时出于隐私性和安全性的考虑,不太愿意分享这些敏感数据。
“当然,ST也做了一些工作,比如尽量自己部署传感器来收集这些数据;提供加密型MCU来保证数据的私密性和安全性;以及跟第三方合作开发更具私密性和安全性的系统,打消客户的顾虑,以便让预测性维护系统更快地落地。”
图3:ST预测性维护系统,通过IO-Link连接的惯性和环境传感器来检测电机的状态,从而能够预测老化或故障。
Allan Lagasca也介绍了ST这两年新推出的磁隔离栅极驱动产品。他认为磁隔离技术比目前使用的光耦隔离技术更具优势,因为磁隔离技术会有更高的安全性和可靠性。目前ST的磁隔离栅极驱动器产品通过了UL,IEC,VDE等主流标准的认证。
图4:ST的磁隔离产品内部结构及应用领域。
说到栅极驱动器和功率器件的集成产品,Allan Lagasca介绍了ST用于效率范围的SLLIMM系列产品和用于大功率应用的ACEPACK系列产品。
图5:ST展示的ACEPACK系列产品。
Allan Lagasca同时还介绍了ST应用在智慧工业的IO-Link产品L6362A,MEMS传感器产品ISM330DLC、IIS2DH、IIS2MDC等。
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szhfy
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自2018年开始,功率MOSFET(Power MOSFET)的平均售价(ASP)持续上升,其中以工....
的头像 半导体动态 发表于 07-02 16:42 566次 阅读
功率MOSFET平均售价持续上升 成为IDM大厂产品主要发展重点

浅谈嵌入式系统IC的市场格局

MCU市场近几年保持着增长的态势,32位及以上的MCU、DSP等保持了相对较大的增长势头,其他领域则....
发表于 07-02 11:35 131次 阅读
浅谈嵌入式系统IC的市场格局

如何消除静电释放(ESD)对电子设备的干扰和破坏?

在PCB板的设计当中,可以通过分层、恰当的布局布线和安装实现PCB的抗ESD设计。在设计过程中,通过....
的头像 电子发烧友网 发表于 07-02 11:24 636次 阅读
如何消除静电释放(ESD)对电子设备的干扰和破坏?

中兴举办5G产业发展论坛 签下重要合作

近日,在MWC2019上海展期间,中兴通讯举办5G产业发展高峰论坛,以“5G推动行业创新”为主题,携....
的头像 5G 发表于 07-01 17:08 406次 阅读
中兴举办5G产业发展论坛 签下重要合作

2019年瑞萨电子在中国主推的产品有哪些?

近日,瑞萨开始了新一轮的产品巡回研讨会,首站厦门,随后在南京和西安三地巡回举办,在研讨会上瑞萨全系列....
的头像 荷叶塘 发表于 07-01 10:53 988次 阅读
2019年瑞萨电子在中国主推的产品有哪些?

UC284X和UC384X系列电流模式脉宽调制控制器的数据手册免费下载

UC3842/3/4/5控制系列提供了实现离线或直流-直流固定频率电流模式控制方案所需的功能,外部部....
发表于 07-01 08:00 46次 阅读
UC284X和UC384X系列电流模式脉宽调制控制器的数据手册免费下载

STM32通用定时器的单脉冲示例详解

基于学习的目的,详细讲解关于标准外设库中的定时器的 17 个示例项目函数文件。本次介绍 OnePul....
发表于 07-01 08:00 70次 阅读
STM32通用定时器的单脉冲示例详解

国产MCU进军汽车电子

虽然IC产品众多,但规模上千亿元、销售上百亿颗的IC仍屈指可数,而MCU(微控制器)就荣列其中。毕竟....
发表于 06-30 10:30 185次 阅读
国产MCU进军汽车电子

IGBT基本结构和原理_IGBT设计关键因素

因为最近工作中比较多的涉及到IGBT,所以今天我们来聊一聊IGBT的设计的相关要点,当然只是从我们比....
的头像 电力电子技术与新能源 发表于 06-29 09:44 399次 阅读
IGBT基本结构和原理_IGBT设计关键因素

IGBT的双脉冲测试介绍

IGBT的双脉冲测试(Double Pulse Test)-Micro_Grid,欢迎加入技术交流Q....
的头像 电力电子技术与新能源 发表于 06-29 09:40 670次 阅读
IGBT的双脉冲测试介绍

NXP跨界处理器双引擎发布 驱动物联网和边缘计算设备市场增长

6月25日,在北京王府井希尔顿酒店的NXP新闻发布会上,NXP 资深副总裁、微控制器事业部总经理Ge....
的头像 章鹰 发表于 06-27 16:32 4082次 阅读
NXP跨界处理器双引擎发布 驱动物联网和边缘计算设备市场增长

功率半导体器件基础PDF电子书免费下载

本书系统介绍了电力电子领域广泛应用的各类功率半导体器件。由浅入深地介绍了器件的基本结构、物 理机理、....
发表于 06-27 08:00 152次 阅读
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CCS使用必备教程PDF资料合集免费下载

CCS的全称是Code Composer Studio,它是美国德州仪器公司(Texas Instr....
发表于 06-27 08:00 72次 阅读
CCS使用必备教程PDF资料合集免费下载

MOSFET理解与应用 如何提高放大器的Robust

哪些因素会影响MOSFET放大器的Robust增加一个电阻,提高Robust增加一个电容。
发表于 06-26 14:33 116次 阅读
MOSFET理解与应用 如何提高放大器的Robust

最经典MOS管电路工作原理及详解

mos管是金属(metal)、氧化物(oxide)、半导体(semiconductor)场效应晶体管....
发表于 06-25 16:59 153次 阅读
最经典MOS管电路工作原理及详解

TMS320F28076 TMS320F2807x Piccolo 微控制器

C2000™32位微控制器在处理,传感和驱动方面进行了优化,可提高实时控制应用中的闭环性能,例如工业电机驱动,光伏逆变器和数字电源,电动车辆与运输,电机控制以及传感和信号处理.C2000产品线包括Delfino™高端性能系列和Piccolo™入门级性能系列。 TMS320F2807x微控制器平台属于Piccolo™系列,适用于高级闭环控制应用,例如工业电机驱动,光伏逆变器和数字电源,电动车辆与运输以及传感和信号处理。数字电源和工业驱动器的完整开发包作为powerSUITE和DesignDRIVE方案的一部分提供。 F2807x是基于TI行业领先的C28x内核的32位浮点微控制器。此内核的性能通过三角运算硬件加速器得到了提升,该加速器利用CPU指令(如正弦,余弦和反正切函数)提高了转矩环路和位置计算中常见的基于三角运算的算法性能。 F2807x微控制器系列采用一个CLA实时控制协处理器.CLA是一款独立的32位浮点处理器,运行速度与主CPU相同。该CLA会对外设触发器作响响应,并与主C28x CPU同时执行代码。这种并行处理功能可有效加倍实时控制系统的计算性能。通过利用CLA执行时间关键型功能,主C28x CPU可以得到释放,以便用于执行通信和诊断等其...
发表于 01-08 17:49 129次 阅读
TMS320F28076 TMS320F2807x Piccolo 微控制器

UCC27517 4A/4A 单通道高速低侧闸极驱动器

UCC27516和UCC27517单通道高速低侧栅极驱动器器件可有效驱动金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)电源开关.UCC27516和UCC27517采用的设计方案可最大程度减少击穿电流,从而为电容负载提供较高的峰值拉/灌电流脉冲,同时提供轨到轨驱动能力以及超短的传播延迟(当前VDD = 12V时,UCC27516和UCC27517可提供峰值为4A的灌/拉(对称驱动)电流驱动能力。 UCC27516和UCC27517具有4.5V至18V的宽VDD范围,以及-40°C至140°C的宽温度范围.VDD引脚上的内部欠压闭锁(UVLO)电路可以超出VDD运行范围时使输出保持低电平。此器件能够在低电压(例如低于5V)下运行,并且拥有同类产品中较好的开关特性,因此非常适用于驱动诸如GaN功率半导体器件等新上市的宽带隙电源开关器件。 UCC27516和UCC27517特有双输入设计,同一器件可灵活实现反相(IN-引脚)和非反相(IN +引脚)配置.IN +引脚和IN-引脚中的任何一个都可用于控制此驱动器输出的状态。未使用的输入引脚可被用于启用和禁用功能。出于安全考虑,输入引脚上的内部上拉和下拉电阻器在输入引脚处于悬空状态时,确保...
发表于 10-16 11:19 122次 阅读
UCC27517 4A/4A 单通道高速低侧闸极驱动器

UCC27200-Q1 汽车类 120V 升压 3A 峰值电流的高频高端/低端驱动器

UCC2720x-Q1系列高频N沟道MOSFET驱动器包括一个120V自举二极管和独立的高侧和低侧驱动器输入以实现最大的控制灵活这允许在半桥,全桥,双开关正向和有源钳位正激转换器中进行N沟道MOSFET控制。低侧和高侧栅极驱动器可独立控制,并在相互之间的开启和关断之间匹配1 ns。 片内自举二极管消除了外部分立二极管。为高侧驱动器和低侧驱动器提供欠压锁定,如果驱动器电压低于指定阈值,则强制输出为低电平。 提供两种版本的UCC2720x-Q1 - UCC27200-Q1具有高噪声免疫CMOS输入阈值,UCC27201-Q1具有TTL兼容阈值。 两款器件均采用8引脚SO PowerPAD(DDA)封装。对于所有可用封装,请参见数据手册末尾的可订购附录。 特性 符合汽车应用要求 AEC-Q100符合以下结果: 设备温度等级1: -40°C至125°C环境工作温度范围 器件HBM ESD分类等级2 器件CDM ESD分类等级C5 驱动两个高侧和低侧配置的N沟道MOSFET 最大启动电压:120 V 最大V DD < /sub>电压:20 V 片内0.65 V VF,0.6ΩRD自举二极管 大于1 MHz的工作 20- ns传播延迟时间 3-A漏极,3A源输出电流 8-ns上升和...
发表于 10-16 11:19 91次 阅读
UCC27200-Q1 汽车类 120V 升压 3A 峰值电流的高频高端/低端驱动器

UCC27538 栅极驱动器

UCC2753x单通道高速栅极驱动器可有效地驱动MOSFET和IGBT电源开关.UCC2753x器件采用一种通过不对称驱动(分离输出)提供高达2.5A和5A灌电流的设计,同时结合了支持负断偏置电压,轨道轨道驱动功能,极小传播延迟(通常为17ns)的功能,是MOSFET和IGBT电源开关的理想解决方案.UCC2753x系列器件也可支持使能,双输入以及反相和同相输入功能。隔离输出与强大的不对称驱动提高了器件对寄生米勒效应的抗扰性,并有助于减少地的抖动。 输入引脚保持断开状态将使驱动器输出保持低电平。驱动器的逻辑行为显示在应用图,时序图和输入与输出逻辑真值表中。 VDD引脚上的内部电路提供一个欠压锁定功能,此功能在VDD电源电压处于工作范围内之前使用输出保持低电平。 特性 低成本栅极驱动器(为FET和IGBT的驱动提供最佳解决方案) 分立式晶体管(1800pF负载时的典型值分别为15ns和7ns) 欠压锁定(UVLO) 被用作高侧或低侧驱动器(如果采用适当的偏)置和信号隔离设计) 低成本,节省空间的5引脚或6引脚DBV(SOT-23)封装选项 UCC27536和UCC27537与TPS2828和TPS2829之间引脚对引脚兼容 工作温度范围:...
发表于 10-16 11:19 30次 阅读
UCC27538 栅极驱动器

UCC27517A-Q1 具有 5V 负输入电压处理能力的 4A/4A 单通道高速低侧栅极驱动器

UCC27517A-Q1单通道高速低侧栅极驱动器件有效地驱动金属氧化物半导体场效应应晶体管(MOSFET)和绝缘栅双极型晶体管UCC27517A-Q1能够灌,拉高峰值电流脉冲进入到电容负载值为13ns)。 UCC27517A-Q1器件在输入上处理-5V电压。 当V DD = 12V时,UCC27517A-Q1可提供峰值为4A的灌/拉(对称驱动)电流驱动能力。 UCC27517A-Q1在4.5V至18V的宽V DD 范围以及-40°C至140° C的宽温度范围内运行.V DD 引脚上的内部欠压锁定(UVLO)电路可在V DD 超出运行范围时使输出保持低电平。此器件能够在低电压(例如低于5V)下运行,并且拥有同类产品中最佳的开关特性,因此非常适用于驱动诸的GaN功率半导体器件等新上市的宽带隙电源开关器件。 特性 符合汽车应用要求 具有符合AEC-Q100标准的下列结果: 符合汽车应用要求的器件温度1级:-40°C至125°C的环境运行温度范围 器件人体放电模式(HBM)静电放电(ESD)分类等级2 器件组件充电模式(CDM)ESD分类等级C6 低成本栅极驱动器件提供NPN和PNP离散解决方案的高品质替代产品 4A峰值拉电流和灌电流对称驱动 能够输入上处理负...
发表于 10-16 11:19 20次 阅读
UCC27517A-Q1 具有 5V 负输入电压处理能力的 4A/4A 单通道高速低侧栅极驱动器

UCC27211 120V 升压 4A 峰值电流的高频高侧/低侧驱动器

UCC27210和UCC27211驱动器是基于广受欢迎的UCC27200和UCC27201 MOSFET驱动器,但性能得到了显着提升。峰值输出上拉和下拉电流已经被提高至4A拉电流和4A灌电流,并且上拉和下拉电阻已经被减小至0.9Ω,因此可以在MOSFET的米勒效应平台转换期间用尽可能小的开关损耗来驱动大功率MOSFET。现在,输入结构能够直接处理-10 VDC,这提高了稳健耐用性,并且无需使用整流二极管即可实现与栅极驱动变压器的直接对接。这些输入与电源电压无关,并且具有20V的最大额定值。 UCC2721x的开关节点(HS引脚)最高可处理-18V电压,从而保护高侧通道不受寄生电感和杂散电容所固有的负电压影响.UCC27210(a CMOS输入)和UCC27211( TTL输入)已经增加了滞后特性,从而使得到模拟或数字脉宽调制(PWM)控制器接口的抗扰度得到了增强。 低侧和高侧栅极驱动器是独立控制的,并在彼此的接通和关断之间实现了2ns的延迟匹配。 由于在芯片上集成了一个额定电压为120V的自举二极管,因此无需采用外部分立式二极管。高侧和低侧驱动器均配有欠压锁定功能,可提供对称的导通和关断行为,并且能够在驱动电压低于指定阈值时将输出强制为低...
发表于 10-16 11:19 151次 阅读
UCC27211 120V 升压 4A 峰值电流的高频高侧/低侧驱动器

UCC27710 具有互锁功能的 620V 0.5A、1.0A 高侧低侧栅极驱动器

UCC27710是一款620V高侧和低侧栅极驱动器,具有0.5A拉电流,1.0A灌电流能力,专用于驱动功率MOSFET或IGBT。 对于IGBT,建议的VDD工作电压为10V至20V,对于MOSFET,建议的VDD工作电压为17V。 UCC27710包含保护特性,在此情况下,当输入保持开路状态时,或当未满足最低输入脉宽规范时,输出保持低位。互锁和死区时间功能可防止两个输出同时打开。此外,该器件可接受的偏置电源范围宽幅达10V至20V,并且为VDD和HB偏置电源提供了UVLO保护。 该器件采用TI先进的高压器件技术,具有强大的驱动器,拥有卓越的噪声和瞬态抗扰度,包括较大的输入负电压容差,高dV /dt容差,开关节点上较宽的负瞬态安全工作区(NTSOA),以及互锁。 该器件包含一个接地基准通道(LO)和一个悬空通道(HO),后者专用于自电源或隔离式电源操作。该器件具有快速传播延迟特性并可在两个通道之间实现卓越的延迟匹配。在UCC27710上,每个通道均由其各自的输入引脚HI和LI控制。 特性 高侧和低侧配置 双输入,带输出互锁和150ns死区时间 在高达620V的电压下完全可正常工作,HB引脚上的绝对最高电压为700V VDD建...
发表于 10-16 11:19 180次 阅读
UCC27710 具有互锁功能的 620V 0.5A、1.0A 高侧低侧栅极驱动器

UCC27533 栅极驱动器

UCC2753x单通道高速栅极驱动器可有效地驱动MOSFET和IGBT电源开关.UCC2753x器件采用一种通过不对称驱动(分离输出)提供高达2.5A和5A灌电流的设计,同时结合了支持负断偏置电压,轨道轨道驱动功能,极小传播延迟(通常为17ns)的功能,是MOSFET和IGBT电源开关的理想解决方案.UCC2753x系列器件也可支持使能,双输入以及反相和同相输入功能。隔离输出与强大的不对称驱动提高了器件对寄生米勒效应的抗扰性,并有助于减少地的抖动。 输入引脚保持断开状态将使驱动器输出保持低电平。驱动器的逻辑行为显示在应用图,时序图和输入与输出逻辑真值表中。 VDD引脚上的内部电路提供一个欠压锁定功能,此功能在VDD电源电压处于工作范围内之前使用输出保持低电平。 特性 低成本栅极驱动器(为FET和IGBT的驱动提供最佳解决方案) 分立式晶体管(1800pF负载时的典型值分别为15ns和7ns) 欠压锁定(UVLO) 被用作高侧或低侧驱动器(如果采用适当的偏)置和信号隔离设计) 低成本,节省空间的5引脚或6引脚DBV(SOT-23)封装选项 UCC27536和UCC27537与TPS2828和TPS2829之间引脚对引脚兼容 工作温度范围:...
发表于 10-16 11:19 184次 阅读
UCC27533 栅极驱动器

UCC27531 2.5A、5A、40VMAX VDD FET 和 IGBT 单门驱动器

UCC2753x单通道高速栅极驱动器可有效地驱动MOSFET和IGBT电源开关.UCC2753x器件采用一种通过不对称驱动(分离输出)提供高达2.5A和5A灌电流的设计,同时结合了支持负断偏置电压,轨道轨道驱动功能,极小传播延迟(通常为17ns)的功能,是MOSFET和IGBT电源开关的理想解决方案.UCC2753x系列器件也可支持使能,双输入以及反相和同相输入功能。隔离输出与强大的不对称驱动提高了器件对寄生米勒效应的抗扰性,并有助于减少地的抖动。 输入引脚保持断开状态将使驱动器输出保持低电平。驱动器的逻辑行为显示在应用图,时序图和输入与输出逻辑真值表中。 VDD引脚上的内部电路提供一个欠压锁定功能,此功能在VDD电源电压处于工作范围内之前使用输出保持低电平。 特性 低成本栅极驱动器(为FET和IGBT的驱动提供最佳解决方案) 分立式晶体管(1800pF负载时的典型值分别为15ns和7ns) 欠压锁定(UVLO) 被用作高侧或低侧驱动器(如果采用适当的偏)置和信号隔离设计) 低成本,节省空间的5引脚或6引脚DBV(SOT-23)封装选项 UCC27536和UCC27537与TPS2828和TPS2829之间引脚对引脚兼容 工作温度范围:...
发表于 10-16 11:19 72次 阅读
UCC27531 2.5A、5A、40VMAX VDD FET 和 IGBT 单门驱动器

TPS51604 用于高频 CPU 内核功率应用的同步降压·FET 驱动器

TPS51604驱动器针对高频CPU V CORE 应用进行了优化。具有降低死区时间驱动和自动零交越等 SKIP 引脚提供CCM操作选项,以支持输出电压的受控制理。此外,TPS51604支持两种低功耗模式。借助于脉宽调制(PWM)输入三态,静态电流被减少至130μA,并支持立即响应。当 SKIP 被保持在三态时,电流被减少至8μA(恢复切换通常需要20μs)。此驱动器与合适的德州仪器(TI)控制器配对使用,能够成为出色的高性能电源系统。 TPS51604器件采用节省空间的耐热增强型8引脚2mm x 2mm WSON封装,工作温度范围为-40°C至105°C。 特性 针对已优化连续传导模式(CCM)的精简死区时间驱动电路 针对已优化断续传导模式(DCM)效率的自动零交叉检测 针对已优化轻负载效率的多个低功耗模式 为了实现高效运行的经优化信号路径延迟 针对超级本(超极本)FET的集成BST开关驱动强度 针对5V FET驱动而进行了优化 转换输入电压范围(V IN < /sub>):4.5V至28V 2mm×2mm 8引脚WSON散热垫封装 所有商标均为其各自所有者的财产。 参数 与其它产品相比 半桥驱动器   Number of Channels (#) ...
发表于 10-16 11:19 115次 阅读
TPS51604 用于高频 CPU 内核功率应用的同步降压·FET 驱动器