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罗姆半导体Nano系列先进电源技术 落实AR/VR小型化、高续航力愿景

罗姆半导体Nano系列先进电源技术 落实AR/VR小型化、高续航力愿景

可为使用者创造全新影音体验的元宇宙议题持续发烧,在此概念中扮演关键技术的AR/VR,近年也成为电子设备与相关系统业者的开发重点,整体而言,AR/VR在设备尺寸、续航力等方面仍有提升空间,在电源领域发展多年,拥有强大技术力的罗姆半导体(ROHM)所推出的「Nano」系列解决方案,就可协助业者达到节能与小型化目标,强化产品竞争力。

罗姆半导体技术中心副总经理陈宗鼎指出,在5G商转、AI快速普及、芯片运算能力大幅提升等因素下,元宇宙将从现在的概念逐步落实为实体产品,甚至有机会取代智能手机,成为人类沟通彼此、跨入虚拟世界的媒介。多数厂商已积极看待元宇宙带来的改变,例如将企业改名为Meta的Facebook,近年就大举投入相关技术与应用的发展,未来社会上的消费行为、商业模式都将因此展现全新面貌。

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罗姆半导体 台湾技术中心 经理 李昆芳。罗姆半导体

罗姆半导体 台湾技术中心 副理 黄昱翔。罗姆半导体

罗姆半导体技术中心团队提供完整谘询服务,协助客户确实掌握庞大元宇宙商机。罗姆半导体

Nano Pulse Control技术以单芯片运作,大幅减少周边零件数量。罗姆半导体

Nano Energy电源技术有助移动穿戴装置长时间运作。罗姆半导体

QuiCur和Nano Cap技术结合使用,可将输出电容容量降至nF等级。罗姆半导体

陈宗鼎表示罗姆半导体也乐观看待元宇宙的发展潜力,不过目前仍有几个技术挑战需要克服,其中设备小型化与续航力则是最急迫的问题。首先是现在体积过大过重的穿戴设备对使用者带来沉重负担,AR/VR影音仰赖的强大运算能力则会大量消耗电源,设备运作时间因而缩短,对此设计中心经理李昆芳建议业者可采用罗姆半导体的Nano系列解决方案。

罗姆半导体的Nano系列解决方案包括Nano Pulse Control、Nano Energy、Nano Cap三大技术。李昆芳指出DC/DC电源产品受到物理限制,要强化功耗效率并不容易,对此罗姆半导体透过设计减少周边电源零组件,达到缩减设备体积、节省电力的目标。在Nano系列中,Nano Pulse Control透过超高速脉冲控制技术精准侦测输入电流,并在9ns内完成开关导通,相较于以往的120ns,此特色可进一步降低高低压切换功耗。另外在降压设计部分,一般DC/DC转换器均须使用两颗芯片,Nano Pulse Control则为单芯片运作,可降低周边零件的使用量,再加上频率提高后线圈也会减少,都有助AR/VR设备体积的微小化

另一款Nano系列Nano Energy则具有超低消耗电流特色。李昆芳指出,在降低功耗设计时如果只增加电路电阻,元件漏电流、杂讯提升、电路回应速度变慢等问题将随之而来,对此罗姆半导体透过电路设计、电路布线和制程技术,让Nano Energy将上述问题的折衷平衡发挥到极致,此元件的快速反应特色,可将静态消耗电流降至业界最低的180nA,应用于穿戴式装置常见的钮扣电池中,此功耗可运作10年之久,大幅强化AR/VR设备的续航力。

第三款Nano系品Nano Cap则诉求电容小型化特点。Nano Cap可与罗姆半导体的先进电源技术QuiCur搭配。李昆芳表示,一般电源IC会内建比较机制,在监测输出电压的同时比较IC内部基准电压,借此微调回授电路,QuiCur的高速负载响应技术,则可因应电压变化快速调整,让电源IC回授电路更稳定,借此大幅降低电容需求、减少外部元件数量,AR/VR设备的电路板安装面积也可因此缩小,运作会更稳定,更有助于电源电路的设计工时,缩短产品开发时程。

从罗姆半导体的Nano系列相关技术介绍,可看到罗姆半导体的完整电源布局,对于市场状态,技术中心副理黄昱翔则指出,元宇宙的标准尚未统一,各厂商对电源芯片的效能需求也不尽相同,在此态势下,往往需要耗费大量时间才能打造合适的电源架构,因此他建议业者可善用罗姆半导体的力量,例如罗姆半导体的REFLVBMS001-EVK-001评估板或BD70522、BD71631(小型电池线性充电)、BD5230 (Reset IC)、EC38270等各种电源芯片,其内部电路规划与整体效能都已有最佳化设计,有意开发AR/VR设备的厂商,可借此快速建构小型化、低耗电的产品。

陈宗鼎最后指出,元宇宙目前虽仍在概念阶段,但在技术精进与市场需求增加等供需两端大力推动下,其落地脚步将逐渐加速,罗姆半导体除了透过Nano系列解决方案,协助客户解决设备小型化与续航力挑战外,也大举投入新时代电源技术研发,例如近年被视为下一代电源主力技术的GaN(氮化镓)、SiC(碳化矽)的第三代半导体,该公司就已有丰硕成果,在制程与产能方面,罗姆半导体是少数拥有晶圆厂的电源IC厂商,可透过先进制程技术与自主产能的掌握提供稳定货源。

在元宇宙布局方面,陈宗鼎提到此概念仍处于起步阶段,罗姆半导体初期将先与日本在地企业合作,针对各种创新应用,设计最佳化电源解决方案,未来再将成功模式移转至台湾与其他国家,并针对当地市场特色调整产品架构,除了产品外,罗姆半导体团队也会提供完整的谘询服务,协助客户掌握庞大的元宇宙商机。

ROHM小型节能化「Nano」电源系列解决方案 https://www.rohm.com.tw/support/nano


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