意法半導(dǎo)體(ST)推出STM32數(shù)控電源微控制器,,讓云端應(yīng)用設(shè)計變得更節(jié)能環(huán)保
2014-08-07
中國,2014年8月6日——橫跨多重電子應(yīng)用領(lǐng)域,、全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體供應(yīng)商意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics,,簡稱ST;紐約證券交易所代碼:STM)推出最新的數(shù)控電源微控制器(stm32f334-pr">STM32F334),,為推動數(shù)字經(jīng)濟(jì)增長的云計算技術(shù)進(jìn)一步提高能效,。
今天的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施耗電量巨大。在全球大約286,000千兆瓦時(GWh) 的年用電量中,,僅數(shù)字中心一種產(chǎn)業(yè)就占據(jù)約1.3%,。根據(jù)Uptime Institute機(jī)構(gòu)的能源利用率(PUE, Power Usage Effectiveness)估算報告稱,在全球用電量中,,只有大約40%的電能用于生產(chǎn)活動,,而其余的電能主要是以熱量的形式被損耗掉,甚至排除這些熱量還需要運行大型昂貴的制冷系統(tǒng)(cooling systems),。隨著云計算運營企業(yè)和云服務(wù)用戶人數(shù)高速增長,,業(yè)內(nèi)預(yù)計該應(yīng)用市場將會持續(xù)增長,提高基礎(chǔ)設(shè)施的能效具有十分重要的意義,。
根據(jù)Uptime Institute機(jī)構(gòu)報告顯示,,計算機(jī)電源數(shù)控等電源管理技術(shù)可根據(jù)電源需求變化不斷調(diào)整輸出功率,有助于將數(shù)據(jù)中心的運營能效提至60%以上,。意法半導(dǎo)體的新微控制器在單片集成所有的主要的電源控制功能,,可簡化數(shù)據(jù)中心向多相交錯式或LLC諧振軟開關(guān)(resonant soft-switching)等高能效數(shù)字電源的轉(zhuǎn)型。STM32F334內(nèi)置217ps(皮秒)的高分辨率定時器,確保器件的控制精度領(lǐng)先市場,,提高電源的能效,,同時異步(asynchronous)快速反應(yīng)為運行安全性提供保障。新產(chǎn)品將最大限度地發(fā)揮數(shù)字電源的影響力,,提高云計算技術(shù)應(yīng)用的能效,,將全球日用電需求降低大約280千兆瓦時(GWh)[1],這相當(dāng)于荷蘭一個國家的發(fā)電量[2],。
意法半導(dǎo)體微控制器產(chǎn)品部總經(jīng)理Michel Buffa表示:“除了集成STM32 F3系列數(shù)字電機(jī)驅(qū)動和太陽能逆變微控制器的經(jīng)過市場檢驗的功能外,,STM32F334數(shù)控電源系列微控制器還增加了高分辨率定時器等多項創(chuàng)新功能,使其成為業(yè)內(nèi)最先進(jìn)的數(shù)字電源微控制器,。這些微控制器內(nèi)部集成多功能引線,、多路定時器輸出、性能強(qiáng)大的CPU,,高速通信外設(shè)接口,,可大幅簡化復(fù)雜電源拓?fù)涞臄?shù)控過程,目標(biāo)應(yīng)用包括數(shù)據(jù)服務(wù)器,、電信基礎(chǔ)設(shè)施,、無線充電站、照明系統(tǒng),、電焊機(jī)和工業(yè)電源市場,。”
新的STM32F334數(shù)控電源系列是STM32產(chǎn)品家族的后續(xù)產(chǎn)品,引腳和軟件完全兼容入門級微控制器STM32F301(PWM分辨率為7ns),,讓開發(fā)人員在一個統(tǒng)一的開發(fā)平臺上使用不同的STM32微控制器,。為協(xié)助開發(fā)人員設(shè)計高性能數(shù)控電源,STM32F334數(shù)控電源系列還配有經(jīng)過市場檢驗的開發(fā)生態(tài)系統(tǒng),。
STM32F334數(shù)控電源系列微控制器已經(jīng)開始量產(chǎn),,采用LQFP64、LQFP48或LQFP32封裝,。
技術(shù)說明:
STM32F334微控制器擁有豐富的計算功能,,這歸功于支持DSP指令集且內(nèi)置浮點單元(FPU, floating-point unit)的72MHz ARM® Cortex®-M4處理器內(nèi)核。內(nèi)部內(nèi)核耦合存儲器(CCM-SRAM)具有例行程序提速(routine boost)功能(90DMIPS相等于高于100MHz的CPU頻率),,可加快控制循環(huán)或關(guān)鍵例行程序的執(zhí)行速度,。
基于217ps (皮秒)分辨率的模塊架構(gòu),內(nèi)部高分辨率定時器保證電壓和溫度穩(wěn)定性,,提供10余個獨立的PWM輸出,,可控制有多個開關(guān)的電源轉(zhuǎn)換器或多個并聯(lián)轉(zhuǎn)換器。217ps分辨率保證微控制器精細(xì)控制應(yīng)用日益廣泛的諧振型軟開關(guān)轉(zhuǎn)換器,。對于這類LLC轉(zhuǎn)換器,,高分辨率可進(jìn)一步讓頻率和相位調(diào)理變得更加精細(xì),,提高電壓調(diào)整和瞬變電壓管理性能。內(nèi)部交叉互聯(lián)總線架構(gòu)使10個定時器輸出控制變得簡單且靈活,。為控制電源開關(guān)而優(yōu)化的PWM控制器內(nèi)置關(guān)斷功能,、死時(dead-time)控制、同步支持和安全功能,。透明和高分辨率特性可簡化定時器設(shè)置,同樣地,,高分辨率定時器可設(shè)為4.6GHz的標(biāo)準(zhǔn)定時器,。
除高分辨率定時器外,STM32F334專為數(shù)字電源控制而優(yōu)化的外設(shè)還包括:
· 兩個超高速5Msps(0.2µs)12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC),,采樣時間最低21ns,,用于電壓電流同步測量。
· 三個超高速比較器,,從模擬輸入到PWM輸出,,響應(yīng)時間為25ns,有助于保證電源工作安全,。
· 三個模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和一個內(nèi)置增益的運算放大器
· CAN,、I²C (PMBus/SMBus)
此外,該微控制器還具有靈活的輸入輸出電路,,輸出端可連接任何類型的驅(qū)動器或邏輯電路,,模擬或數(shù)字輸入端可接收內(nèi)部或外部故障信號。
該微控制器擁有最新版的STM32Cube軟件的全面支持:圖形用戶界面的STM32CubeMX初始化C代碼生成器可簡化高分辨率定時器的運行和設(shè)置,,STM32CubeF3嵌入式軟件庫包含簡化STM32F334外設(shè)代碼移植的硬件抽象層(HAL, Hardware Abstraction Layer)以及豐富的中間件,。
現(xiàn)有的STM32F334開發(fā)板和開發(fā)生態(tài)系統(tǒng):
· 板載降壓升壓轉(zhuǎn)換器的探索套件(32F3348DISCOVERY):
· 500W數(shù)字開關(guān)式電源(DSMPS, Digital Switched-Mode Power Supply)評估板(STEVAL-ISA147V2):內(nèi)置諧振型LLC DC/DC轉(zhuǎn)換器和無半橋的功率因數(shù)校正器(PFC);
· STM32Nucleo開放式平臺NUCLEO-F334R8,。
該系列微控制器還提供一個幫助用戶在各種電源拓?fù)渲羞\行高分辨率定時器的應(yīng)用筆記(AN4539),,以及LED調(diào)光和LLC控制專題應(yīng)用筆記。
關(guān)于意法半導(dǎo)體
意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics; ST)是全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體解決方案供應(yīng)商,,為客戶提供傳感器,、功率器件、汽車產(chǎn)品和嵌入式處理器解決方案,。從能源管理和節(jié)能技術(shù),,到數(shù)字信任和數(shù)據(jù)安全,從醫(yī)療健身設(shè)備,,到智能消費電子,,從家電、汽車,,到辦公設(shè)備,,從工作到娛樂,意法半導(dǎo)體的微電子器件無所不在,在豐富人們的生活方面發(fā)揮著積極,、創(chuàng)新的作用,。意法半導(dǎo)體代表著科技引領(lǐng)智能生活(life.augmented)的理念。
意法半導(dǎo)體2013年凈收入80.8 億美元,。詳情請訪問公司網(wǎng)站www.st.com,。
[1]全球2012年用電量約22,000萬億瓦時,服務(wù)器集群用電量約286,000千瓦時,,占全球總用電量約1.3%,。STM32F334將能源利用率從2.5降至1.6,相當(dāng)于數(shù)據(jù)中心每天可節(jié)省大約281千瓦時,。
[2]http://yearbook.enerdata.net/world-electricity-production-map-graph-and-data.html.荷蘭的年發(fā)電量是101萬億瓦時,,折合成日發(fā)電量約275千瓦時。