ROHM präsentiert robuste, für den Betrieb an NiMH-Akkus optimierte 16-Bit-Mikrocontroller

Klassenbeste Low-Voltage-Technologie trägt zur Verbesserung der Energieeffizienz und Performance in kompakten Anwendungen mit Akkubetrieb bei

LAPIS Semiconductor ML620130 family

Willich-Münchheide, 25. August 2016 - LAPIS Semiconductor, ein Unternehmen der ROHM Group, hat die Entwicklung einer neuen Serie stromsparender 16-Bit-Mikrocontrollern (MCUs) bekanntgegeben. Die ML620130-Familie, die für den Einsatz in kompakten industriellen Anwendungen mit hohem Störaufkommen optimiert ist, verbindet herausragende Funktionalität mit geringer Leistungsaufnahme.

Abgesehen von der Einhaltung der ESD Festigkeit von ±30 kV gelang es, die Betriebsspannung auf 1,6V zu senken. Die Optimierung der Versorgungsspannung auf ein ganzzahliges Vielfaches der Spannung herkömmlicher Nickel-Metallhydrid-Akkus (0,8 V x 2 = 1,6 V) gewährleistet eine effiziente Nutzung, ohne dass Akkuladung vergeudet wird. Dies senkt den Batterieverbrauch und verlängert die Akkulaufzeit tragbarer Geräte und industrieller Anwendungen. Die ML620130-Familie besteht aus neun Bauelementen mit unterschiedlichen Speicherkapazitäten, Pin-Anzahlen und anderen Eigenschaften, sodass die Nutzer für jeden Anwendungsfall das richtige Produkt auswählen können.

Die fortlaufende Miniaturisierung von Sensoren, Batterien und Stromversorgung hat in den letzten Jahren zu einer wachsenden Nachfrage nach kompakten und kostengünstigen Modulen geführt, die sich für eine Vielzahl von Anwendungen und Betriebsbedingungen eignen. Zieht man die unterschiedlichen Situationen und Einsatzarten in Betracht, erkennt man zum einen die Notwendigkeit eines stabilen Betriebs unter rauen Einsatzbedingungen (z. B. intensive Störungen, hohe Temperaturen). Darüber hinaus ist jedoch auch eine verbesserte Funktionalität (z. B. vielfältige Kommunikations-Optionen) zunehmend ein Thema.

Mit dem Ziel einer erhöhten Miniaturisierung und niedrigerer Kosten wird in vielen Anwendungen auf Störunterdrückungs- und Kühlungsmaßnahmen verzichtet. Hierdurch wird es schwieriger, die Forderungen nach erhöhter Umgebungsbeständigkeit unter Beibehaltung der Sicherheit und einem reduzierten Bedarf an externen Bauelementen miteinander in Einklang zu bringen. Wenn außerdem die Abmessungen der Anwendung reduziert und gleichzeitig die Batterielebensdauer erhöht werden soll, muss die Leistungsaufnahme (also das Produkt aus Spannung und Strom) jeder Applikation optimiert werden.

Um diesen widerstreitenden Anforderungen gerecht zu werden, hat LAPIS Semiconductor sein Angebot an markterprobten, stromsparenden 16-Bit-Mikrocontrollern mit neuen Funktionen erweitert.

LAPIS Semiconductor MCU Lineup

Wichtige Eigenschaften

1. Optimiert für den Betrieb mit den sehr geringen Spannungen von Nickel-Metallhydrid-Akkus

Optimized for ultra-low-voltage rechargeable nickle metal hydride batteries

Die minimale Betriebsspannung wurde von 1,8V auf 1,6V (Spannungsmessung bis 1,63V) reduziert. Dieser Wert liegt sehr nah an der Spannung zweier NiMH-Akkus (0,8 V x 2 = 1,6 V), sodass sich die Zahl der Ladezyklen verringert und Memory-Effekte eingedämmt werden, während die Lebensdauer der Akkus zunimmt.

2. Verbesserte Performance und reduzierte Stromaufnahme

Improves basic performance and reduces current consumption

Die CPU-Taktfrequenz von 16 MHz und der Peripherietakt (PWM) von 32 MHz ergeben eine Performance-Verdoppelung gegenüber den Standard MCUs von ROHM, während sich die Stromaufnahme um mehr als 25% (gegenüber den publizierten typischen Werten) verringert.

3. Klassenbeste, hochpräzise On-Chip-Oszillatoren ermöglichen den Verzicht auf einen externen Oszillator

In den Mikrocontroller eingebaut ist ein hochpräziser On-Chip-RC-Oszillator (±1 % von -20 °C bis +85 °C, ±1,5 % von -40 °C bis +105 °C). Die (asynchrone) UART-Kommunikation, die in vielen Anwendungsfällen große Verbreitung als Schnittstelle zu externem Equipment hat, wird über den gesamten Temperaturbereich ohne externen Oszillator unterstützt, sodass sich die Kosten für externe Bauelemente verringern. Zusätzlich sind sowohl der Vollduplex-Betrieb (auf einem Kanal) als auch der Halbduplex-Betrieb (auf zwei Kanälen) möglich. Für den Fall, dass keine gleichzeitige bidirektionale Kommunikation notwendig ist, lassen sich die beiden Empfangs- und die beiden Sende-Anschlüsse flexibel zuweisen, was die Montage auf kleineren Leiterplatten ermöglicht.

4. Herausragende Störbeständigkeit

Die ML620130-Familie bietet eine herausragende ESD Störbeständigkeit. Dies ermöglicht die Erfüllung des Kriteriums von ±30 kV gemäß Level 4 (Luftentladung: ±15 kV) der Norm IEC61000-4-2 zur Prüfung der Beständigkeit gegen elektrostatische Entladungen. Schaltungstechnische Verbesserungen der Stromversorgung und des Rauschverhaltens sorgten außerdem für eine 30-prozentige Steigerung der Störbeständigkeit (verifiziert unter bestimmten Bedingungen durch indirekte Entladung mit dem Referenz-Board von LAPIS Semiconductor).

Anwendungen

Sensormodule, Akkuladesteuerungen, kompakte Elektrowerkzeuge, portable Geräte, industrielle Anwendungen

Verfügbarkeit

Verfügbarkeit

Spezifikationen

Parameter ML620Q130 Family
Q131 Q132 Q133 Q134 Q135 Q136
CPU LAPIS Semiconductor Original
16bit RISC Core (nX-U16/100)
Clock High Speed Internal RC Oscillator: 16MHz
Low Speed Internal RC Oscillator: 32.768kHz
Internal Memory Program Area 8KB 16KB 24KB 8KB 16KB 24KB
Data Area 2KB
SRAM 2KB
Serial I/F SSIO 1ch
I2C 1ch
UART (Full Duplex) 1ch (or Half Duplex: 2ch)
Analog I/F 10bit SA Type ADC 6ch 8ch
Analog Comparator 2ch
General Ports 11ch 15ch
Other Functions Safety/diagnostic
RAM guard
ADC test
RAM error reset
Clock monitoring
Guaranteed Operating Range Operating Temp. -40°C to 105°C
Operating Voltage 1.6V to 5.5V
Package 16pin SSOP
16pin WQFN
20pin TSSOP