Menlo Micro поддерживает низкий уровень

Apr 18, 2024

Микроэлектромеханические системы (МЭМС) — это технология, значение которой продолжает расти, особенно в последние годы. МЭМС, состоящие из миниатюрных механических и электромеханических компонентов, которые можно изготовить в микромасштабе, оказались важным инструментом во многих приложениях с низким энергопотреблением.

Несмотря на использование в приложениях с низким энергопотреблением, проектирование с использованием МЭМС может стать проблемой из-за того, что для правильной работы он зависит от высоковольтной силовой схемы. На прошлой неделе компания Menlo Micro, занимающаяся MEMS, выпустила MM101, новое маломощное высоковольтное решение драйвера на основе зарядовой накачки для MEMS-переключателей.

Устройство предназначено в качестве дополнения к продуктам Menlo Micro Ideal Switch. В 2022 году компания выпустила множество устройств на основе этой технологии, в том числе устройство для радиочастотной коммутации и устройство для распределения высокой мощности. В этой статье мы рассмотрим схемы накачки заряда, их ценность в приложениях MEMS и новый продукт от Menlo Micro.

Одна из проблем при проектировании схем МЭМС заключается в том, что эти системы обычно полагаются на относительно высокое и переменное напряжение смещения для правильной работы. Сопоставьте это с тем фактом, что устройства MEMS часто используются в приложениях с низким энергопотреблением и низким напряжением, и становится ясно, что реальная проблема заключается в генерировании необходимого высокого напряжения из источника низкого напряжения при сохранении низкого энергопотребления.

Для этого используется одна популярная схема — зарядовый насос. Схема накачки заряда, или регулятор накачки заряда, представляет собой своего рода преобразователь постоянного тока в постоянный, который обычно состоит только из конденсаторов и переключателей (другими словами, транзисторов) и работает путем тщательного расчета времени и управления этими переключателями для использования характеристик передачи заряда. конденсаторы. Попеременно заряжая и разряжая конденсаторы, насос заряда может увеличивать или уменьшать заданное входное напряжение до желаемого уровня.

Преобразователь зарядовой накачки более эффективен, чем линейный стабилизатор напряжения (LDO), но менее эффективен, чем повышающий преобразователь, и является относительно эффективным решением для повышения напряжения. Хотя это и не самый эффективный вариант, реальная сила зарядовых насосов заключается в их небольшой площади.

Полагаясь только на конденсаторы и транзисторы, которые легко изготовить с помощью стандартных микро-КМОП-процессов, схемы зарядовой накачки предлагают гораздо более компактное решение, чем повышающий преобразователь.

В контексте МЭМС-схем зарядовые насосы являются идеальным выбором по ряду причин, но главным образом уникальное сочетание высокой энергоэффективности и малой площади делает их такими желательными. Там, где схемы МЭМС стремятся быть одновременно небольшими и энергоэффективными, накачка заряда является отличным решением для создания больших напряжений, необходимых для смещения МЭМС.

Новый продукт Menlo Micro, MM101, был разработан в основном с учетом приложений MEMS. С этой целью он использует схему накачки заряда, чтобы принимать маломощные входные напряжения и преобразовывать их в высоковольтные выходные. В частности, это устройство рассчитано на входное напряжение 5 В и может создавать выходные напряжения от 10 В до 100 В в зависимости от внешней схемы.

Благодаря этому высоковольтному выходу MM101 предлагает 8 высоковольтных двухтактных выходов, каждый из которых способен выдавать ток до 72 мкА на высоковольтных выходах. Кроме того, чип, который поставляется в крошечном 32-контактном корпусе QFN размером 5 × 5 мм, поддерживает SPI 32 МГц для простой схемы связи и управления. Более подробную информацию можно найти в техническом описании MM101.