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安森美半导体:功耗体积大幅度降低,全面支持USB Type-C应用场景

2017/10/09
25
阅读需 14 分钟
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USB Type-C 作为新一代通用串行总线连接器、端口和电缆规范,支持双向电源和正反逆插,支持更高的充电功率和达 10 Gbps 的数据传输速率,也就是说,以后的笔记本、手机、平板电脑等便携设备只要配置一个 USB Type-C 接口就能完成数据传输、充电、放电等一系列功能了。一个端口可以完成这些功能的直接好处就是有利于便携设备小型化,因此 USB Type-C 受到热捧不足为奇。权威机构预测,2019 年基于 USB Type-C 的设备出货量超过 20 亿,到 2020 年约一半的智能手机和 93%的笔记本电脑将含 USB Type-C 互联。如此庞大的市场前景,给硬件厂商到来很大的市场机会,最近安森美半导体推出了针对 USB Type-C 应用的方案集。

据安森美半导体移动市场高级现场应用工程经理李文辉介绍,“该方案集包括控制器电源开关和超快速开关。经过优化,功耗是竞争方案 20 分之一,封装小达 95%。这些方案包括 Type-C 和 PD 控制器、超高速开关、转借接驱动器、电源转换、双角色端口、下行端口和上行端口的实施和配件连接检测和端口保护,同时支持多平台的软件灵活性。I2C 接口还使更新轻易,以支持将来的标准变更。”


安森美半导体移动市场高级现场应用工程经理李文辉

推出多种方案,支持不同应用场景

从上图可以看出,USB Type-C 的应用场景所需功耗不同,当功耗低于 15W 时,采用 USB Tpye-C 即可以达到 5Gbps,3A,5V 的功耗参数,但是随着应用的拓展,当功耗需求上升时,如右侧的大于 18W 的应用,就需要加上 USB PD,安森美根据不同的需求提供一系列方案:


一系列产品满足 USB Type-C 不同需求

状态机代替 MCU,功耗和体积大幅度降低
该系列产品中,最低功耗可以做到 5uA,比市面上 50uA 或 110uA 的方案低最高 10-20 倍;采用 WLCSP 和 MLP 封装,实现了 1.2X1.3mm 封装尺寸,比市面上基于 MCU 的方案小 95%。如何实现了这样的低功耗、小尺寸?李文辉解释,“第一,一般竞争方案会用基于 MCU 的方案做控制,但是 MCU 本身功耗包括核的功耗和存储器的功耗。我们是用状态机来做控制,很稳定,里面不需要跑核,所以整个功耗可以拉的很低;第二,我们在自己的工厂生产,采用了特殊的工艺,因此功耗、成本都降低了。”

既然采用状态机会降低功耗,未来状态机是否会取代 MCU?李文辉表示,“PD 标准一直在变,MCU 可以通过编程做出改变,有的厂商觉得用 MCU 比较灵活,但状态机不能改变;在手机里面,比如行动装置对功耗要求比较高,MCU 不一定能满足这种低功耗要求,状态机的优势就体现出来了。因此要看用户的应用需求。就 USB Type-C 而言,安森美半导体在中国大陆手机市场是排名前三的供应商。国内的市场现在大约有超过 20%的手机采用 USB Type-C 的方案,在这 20%里面,大概有三分之一是采用安森美半导体的产品。”

支持电压范围扩宽,使用时无需切换

消费类产品的工作电压是 1.8V 或 3.6V,工业应用的工作电压是 5V,一般工业应用产品从低电压向高电压切换时需要额外加一个 DC-DC 升压器,安森美半导体的 FUSB340 将所支持的电压范围扩宽到了 0-5V。李文辉表示,“FUSB340 在使用时,不需要从 5V 降压到 3.6V 或 1.8V,也不需要从 3.6V 升压到 5V,用户使用时可以自动切换,从而节省了切换电路。另外,支持 5V 工作电压且实现行业里最小封装是不容易做到的,但是我们做到了。”

与非网原创报道,未经允许,不得转载!


 

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历史安森美半导体前身是摩托罗拉集团的半导体元件部门,于1999年独立上市,继续生产摩托罗拉的分立晶体管,标准模拟和标准逻辑等器件。并购纪录2000年四月,完成收购Cherry Semiconductor。2006年,完成收购位于美国俄勒冈州Gresham的LSI Logic设计和制造设施。2008年一月,以184M美元完成收购美国模拟器件公司的稳压及热管理(Voltage Regulation and Thermal Management)部门。2008年三月,以915M美元完成收购AMI Semiconductor。2008年十月,以115M美元完成收购Catalyst Semiconductor。2009年十一月,以17M美元完成收购PulseCore Semiconductor。2010年一月,以115M美元完成收购California Micro Devices。2010年六月,完成收购Sound Design Technologies, Ltd。2011年一月,完成收购日本三洋电机的子公司三洋半导体(SANYO Semiconductor)。2011年二月,以$31.4M美元完成收购赛普拉斯半导体(Cypress Semiconductor)的CMOS图像传感器业务部门。2014年五月,完成收购Truesense Imaging, Inc。2014年七月,安森美半导体和富士通半导体宣布战略合作(包括晶圆代工服务协议,及日本会津若松市富士通的8吋晶圆厂的10%权益。)2014年八月,以4亿美元完成收购总部位于加州的Aptina Imaging Corp。2015年七月,安森美半导体完成收购Axsem AG。2015年11月18日,以每股20美元,斥资24亿美元现金收购飞兆半导体公司。2016年八月,安森美半导体宣布已就出售点火IGBT业务给 Littelfuse 达成协议,出售其瞬态电压抑制二极管和开关型晶闸管产品线,售价共1.04亿美元现金。2016年九月,安森美半导体完成收购飞兆半导体公司。产品安森美半导体制造以下的各种产品:定制:ASIC;定制代工服务;定制ULP存储器;定制CMOS图像传感器;集成无源器件分立:双极晶体管;二极管和整流器;IGBT和FET;晶闸管;可调谐组件电源管理:AC-DC控制器和稳压器;DC-DC控制器、转换器和稳压器;热管理;驱动器;电压和电流管理逻辑:时钟产生;时钟及数据分配;存储器;微控制器;标准逻辑信号管理:放大器和比较器;模拟开关;音频/视频的ASSP;数字电位计;EMI/RFI滤波器;接口;光电、图像及触摸传感器产品部安森美半导体的各个产品部门:模拟方案部(ASG) - Bob Klosterboer(高腾博),执行副总裁兼总经理图像传感器部(ISG) – Taner Ozcelik,高级副总裁兼总经理电源方案部(PSG) – Bill Hall(贺彦彬),执行副总裁兼总经理解决方案工程中心日本:大阪; 东京中国:上海德国:慕尼黑中国台湾:台北美国:加州圣荷西; 俄勒冈州波特兰; 底特律韩国:首尔设计中心美国:亚利桑那州凤凰城(Phoenix)、亚利桑那州钱德勒(Chandler)、得州奥斯汀(Austin)、得州普莱诺(Plano)、罗德岛州东格林尼治(East Greenwich)、科罗拉多州Longmont、加州圣克拉拉(Santa Clara)、爱达荷州波卡特洛(Pocatello)、宾夕法尼亚州Lower Gwynedd、犹他州林顿(Lindon)、爱达荷州楠帕(Nampa)加拿大:伯灵顿(Burlington), 滑铁卢(Waterloo)比利时:梅赫伦(Mechelen),奥德纳尔德(Oudenaarde),菲尔福尔德(Vilvoorde)法国:图卢兹(Toulouse)德国:慕尼黑罗马尼亚:布加勒斯特(Bucharest)斯洛伐克:布拉迪斯拉发(Bratislava)爱尔兰:利默里克(Limerick)瑞士:Marin捷克:Roznov,布尔诺(Brno)韩国:首尔中国台湾:台北印度:班加罗尔(Bangalore),诺伊达(Noida)日本:岐阜市,群马菲律宾:德拉克市(Tarlac City)制造工厂美国:亚利桑那州凤凰城、亚利桑那州钱德勒、俄勒冈州Gresham、爱达荷州波卡特洛、爱达荷州楠帕、缅因州南波特兰加拿大:伯灵顿 (安大略省)比利时:奥德纳尔德捷克:Roznov中国:乐山、深圳、苏州日本:群马县、埼玉县羽生市、新潟县新潟市韩国:富川菲律宾:Carmona, Cavite、Tarlac City、宿雾市马来西亚:森美兰州芙蓉市越南:边和市、顺安市社

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