瑞萨推出工业用首个以MCU为基础可扩展供电系统方案

瑞萨电子株式会社(以下简称“瑞萨”)，近日发布了最新的用于个人计算机CPU、服务器和储存系统的供电稳压器 (VR) 芯片集诞生。它包括行业首个集成微控制器(MCU)数字接口的VR控制器R2A30521NP和带集成电流检测电路的智能脉宽调制(PWM)- Driver - MOSFET功率器件DrMOS)[注1] R2J20759NP。.

瑞萨将应用新的芯片集于系统解决方案，实现符合VR12.0、VR12.5要求和英特尔VR12.6 VR最新标准的供电系统，以实现更大的功率密度、更佳的功率效率和更准确的操作。

瑞萨VR 12解决方案应用领先的MCU、模拟和离散供电技术。该方案为数模混合系统，结合了MCU的灵活性及模拟电路的稳定性，实现低电耗的精准高速控制。

最新芯片集的主要特性：

所需电路板空间比现有瑞萨设计小40%

相比于使用电感电流测量输出电压的传统技术，瑞萨系统采用智能功率器件R2J20759NP，拥有内置电流检测电路，减少了电板或过滤器上的电流检测线，降低了噪音。

此外，智能供电装置R2J20759NP拥有一个小巧的QFN40包，可供每相40安的电流。

低电流连接-待机模式可延长电池寿命

下一代笔记本电脑、平板电脑和手机要求其在待机模式下只需极少的电量便可完成信息更新。瑞萨R2A30521NP VR控制器使用与RL78 MCU相同的结构，具有超低电源模式。结合R2J20759NP使用，VR总体供电系统的电耗可在待机模式下降低约50 mW，连接-待机模式下降低约0.8 mW。

多种配置支持可扩展供电系统，帮助客户轻松扩展产品线

瑞萨产品对最多两条电源回路和高达8相交流电的支持使得其拥有极大的应用空间，可应用于从10W的笔记本电脑系统到300W的服务器、高端桌面计算机和网络VR。瑞萨计划继续扩展其产品线，以便顺应市场对更多服务包选项的需求，为客户提供更大的灵活性，同时提高产品的功能和性能特征。

除了上述特性，新的系统因其电流检测无需外部线路而拥有极大的噪音耐量。相比之下，传统设计检测电流的复杂电板线路则对外部噪音极度敏感，如打开/关闭MOSFET电源产生的噪音也是设计电板结构时需要仔细考虑的因素。此外，传统电流检测方法应用串联电阻器的自感应，在设置外部电流检测电路数值时可能因模式的改变或在电流失衡检测时产生故障。新的系统可对集成电源MOSFET的漏电流进行直接检测，以免此类问题的发生。

硬件和软件相互独立的二级设定提供对供电系统如过电流的基础保护。例如，稳态极限值和预期突发和破坏性异常模式的极限值可分开设置。供电系统的灵活设置确保装置安全而实用。R2A30521NP VR控制器同时具有片上闪存功能，支持事件记录，在检测到保护功能时可在闪存里自动储存事件信息。记录数据可通过串联接口如I2C读取。此功能对系统维护、电路历史记录检查保护等具有广泛的适用性。

VR控制器R2A30521NP使用串联接口与CPU或其他高级别系统交换电源或系统状态信息，进而在这些信息的基础上使用专门的仪表对操作模式进行转换。这样便可确保其运行模式始终优于功率器件的运行模式。此外，通过应用基于MCU VR控制器的功能，操作频率或保护功能设置值的参数可通过软件进行更改。该设备采用广泛使用的小型表面安装64引脚QFN封装(8毫米×8毫米×0.95毫米，0.5毫米倾斜)

至于电源块，智能功率器件R2J20759NP与Driver-MOSFET功率器件的集成结合了传统集成Driver-MOSFET功率器件的功能以及包括电流检测电路和PWM控制电路在内的附加功能。该产品使用相同的40引脚 QFN封装(6 毫米 × 6毫米× 0.95毫米, 0.5毫米倾斜)，这在早期批量生产的集成Driver-MOSFET功率器件中广泛使用。通过将电流检测电路与PWM控制电路集成到功率器件，可完全摆脱噪音敏感线路，这在电流检测电路与PWM控制电路在系统电板上分开搭建时十分必要。这一点有助于简化VR电源系统的电路和电路板设计。