瑞萨电子推出基于微控制器的可扩充电源供应系统解决方案

　　瑞萨电子发表新款晶片组，可为使用于PC、伺服器及储存系统的CPU电源供应器提供稳压器（VR）的功能。此晶片组包含业界第一款整合基于微控制器（MCU）之数位介面的VR控制器R2A30521NP，以及整合电流侦测电路的智慧型脉衝宽度调变（PWM）-驱动器-MOSFET装置（DrMOS） R2J20759NP。

　　瑞萨计划以系统解决方案的形式提供此新款晶片组，使电源供应系统符合Intel公司的VR12.0、VR12.5及最新的VR12.6 VR标準，达到更理想的电源密度、更高的电源效率及更精确的运作。

　　瑞萨VR 12解决方案运用了瑞萨在MCU、类比与分离式功率半导体技术的领导地位。此瑞萨解决方案为数位类比混合系统，结合MCU的弹性与类比电路的稳定性，以低耗电量达到精确的高速控制。

　　新款晶片组的主要特色：

　　（1） 相较于瑞萨现有的设计，基板面积可缩小40%。

　　相对于使用电感器电流测量输出电压的传统技术，瑞萨的系统使用智慧型功率半导体R2J20759NP，它具备内建的电流侦测电路，无需在基板上使用电流侦测线路，也无需使用滤波器降低杂讯。另外，智慧型功率半导体R2J20759NP採用小型QFN40封装，每个相位最多可供应40 A。

　　（2） 低电流可在连线待命模式中延长电池使用时间。

　　次世代笔记型电脑、平板电脑及手机需要在待机时以非常少的功率更新资讯。瑞萨的R2A30521NP VR控制器採用与RL78 MCU相同的架构，皆具有超低功率模式。与R2J20759NP搭配使用时，VR电源供应器的整体耗电量可降低至待机模式约50 mW、连线待机模式约0.8 mW。

　　（3） 以各种组态支援可扩充电源供应器，让客户轻鬆延伸其产品系列

　　最多支援两个电源迴路及八个相位，可提供广泛的应用，从10 W系统如笔记型电脑，到300 W系统如收发器、高阶桌上型电脑及网路VR。瑞萨计划持续扩充其产品系列，提供客户更大的弹性殷应市场需求，包括更多的套件选项及更强大的功能与特性以提升效能。

　　除了上述功能特色之外，此新款系统具备极佳的杂讯耐受性，因为不需要额外的线路进行电流侦测。这与在基板上配置线路侦测电流的典型设计不同，这种设计很容易受到外部杂讯的影响，例如功率MOSFET产生的开关杂讯，这是在设计基板线路佈局时必须谨慎考虑的重点。另外，以串联电阻器的电感侦测电流的传统方式，会造成持续的隐忧，亦即在变换模式或侦测到电流不平衡时，外部电流侦测电路的设定值可能会造成故障。此新款系统可直接侦测整合功率MOSFET的汲极电流，因此可避免上述问题。

　　支援独立存在于硬体与软体的两阶段设定，提供对电源供应系统而言非常重要的保护功能，例如过电流。例如，可以个别设定稳定状态的限制值以及预期突发与破坏性异常模式的限制值。此种弹性的电源供应设定方式可同时保留安全性与实用性。R2A30521NP VR控制器亦具备晶片内建快闪记忆体并支援事件记录功能，侦测到保护功能运作时，会自动将事件资讯储存至快闪记忆体，记录资料可透过I2C等序列介面读取，对于系统维护、保护电路歷史检查等具有广泛的适用性。

　　VR控制器R2A30521NP利用序列介面与CPU或其他高阶系统交换功率或系统状态资讯，并以此资讯为基础，利用专属的时脉切换运作模式，可确保运作模式始终维持在对功率半导体而言最佳的状态。另外，利用基于MCU的VR控制器，即可软体变更各种参数，例如运作时脉或保护功能设定值。封装採用广为使用的表面黏着64脚位QFN （8 mm × 8 mm × 0.95 mm，0.5 mm脚位距离）。

　　做为功率区块，智慧型功率半导体R2J20759NP智慧型整合驱动器-MOSFET功率半导体，结合传统整合驱动器-MOSFET功率半导体的功能以及额外的功能，例如电流侦测电路及PWM控制电路。此产品使用相同的40脚位QFN （6 mm × 6 mm × 0.95 mm，0.5 mm脚位距离）封装，此封装在已大量生产的整合驱动器-MOSFET功率半导体中广为使用。藉由将电流侦测电路与PWM控制电路整合至功率半导体，可完全排除对杂讯敏感的佈线，电流侦测电路与PWM控制电路个别安装于系统基板时需要此种佈线。如此有助于简化VR电源供应器的电路设计及基板线路佈局设计。

　　［註1］ 整合驱动器-MOSFET （DrMOS）是由Intel公司提出的封装产品标準，整合于单一封装的产品包括CPU或类似产品所需要的两种类型功率MOSFET，以及用于驱动功率MOSFET的（单一）驱动器IC。瑞萨的新产品包括「智慧型整合驱动器-MOSFET功率半导体」，整合了DrMOS以及电流侦测电路与PWM控制器。MOSFET是「金属氧化物半导体场效电晶体」（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）的缩写。

　　此瑞萨电子新晶片组已开始供应样品。量产时程预定为2013年1月，预估至2013年12月可达到每月50万组的产能。