Menlo Micro サポート低

Apr 18, 2024

微小電気機械システム (MEMS) は、特に近年、重要性が高まり続けているテクノロジーです。 MEMS は、マイクロスケールで製造可能な小型の機械部品および電気機械部品で構成されており、多くの低電力アプリケーションにおいて重要なツールであることがわかっています。

MEMS は低電力アプリケーションで使用されているにもかかわらず、適切な動作のために高電圧電源回路に依存しているため、MEMS を使用した設計は困難になる場合があります。 先週、MEMS 企業の Menlo Micro は、MEMS スイッチ用の新しいチャージ ポンプ ベースの低電力、高電圧ドライバー ソリューションである MM101 をリリースしました。

このデバイスは、Menlo Micro の Ideal Switch 製品と組み合わせて使用​​することを目的としています。 同社は2022年に、RFスイッチング用のデバイスや高電力分配用のデバイスなど、この技術に基づく多数のデバイスをリリースした。 この記事では、チャージ ポンプ回路、MEMS アプリケーションにおけるその価値、および Menlo Micro の新製品について説明します。

MEMS 回路の設計における 1 つの問題は、これらのシステムが一般に適切な動作のために比較的高くて可変のバイアス電圧に依存していることです。 これを、MEMS デバイスが低電力、低電圧のアプリケーションで使用されることが多いという事実と並べてみると、本当の課題は、低消費電力を維持しながら、低電圧源から必要な高電圧を生成することにあることは明らかです。

これを行うためによく使用される回路の 1 つがチャージ ポンプです。 チャージ ポンプ回路またはチャージ ポンプ レギュレータは、一般にコンデンサとスイッチ (つまりトランジスタ) だけで構成され、慎重なタイミングとこれらのスイッチの制御によって動作し、チャージ ポンプ レギュレータの電荷転送特性を利用します。コンデンサー。 チャージポンプは、キャパシタの充電と放電を交互に行うことにより、所定の入力電圧を所望のレベルまで増加または減少させることができます。

チャージ ポンプ コンバータは、リニア ドロップアウト レギュレータ (LDO) より効率的ですが、ブースト コンバータよりは効率的ではありませんが、電圧を増加させるための比較的効率的なソリューションです。 最も効率的なオプションではありませんが、チャージ ポンプの本当の強みはその面積が小さいことです。

チャージポンプ回路は、標準のマイクロ CMOS プロセスで製造が容易なコンデンサとトランジスタのみに依存するため、ブースト コンバータよりもはるかにスペース効率の高いソリューションを提供します。

MEMS 回路の文脈では、チャージ ポンプはさまざまな理由から理想的な選択肢ですが、主に、チャージ ポンプが望ましいものとなっているのは、高い電力効率と小さい面積という独特の組み合わせです。 MEMS 回路が小型化と電力効率の向上を目指す場合、チャージ ポンプは MEMS バイアスに必要な大きな電圧を生成するための優れたソリューションです。

Menlo Micro の新製品 MM101 は、主に MEMS アプリケーションを念頭に置いて設計されました。 この目的を達成するために、チャージポンプ回路を利用して低電力入力電圧を取得し、それを高電圧出力に変換します。 具体的には、このデバイスは 5 V の入力電圧を受けるように設計されており、外部回路に応じて 10 V ～ 100 V の出力電圧を生成できます。

この高電圧出力により、MM101 は 8 つの高電圧プッシュプル出力を提供し、それぞれが高電圧出力で最大 72 µA の電流を出力できます。 さらに、このチップは小型の 5 mm × 5 mm 32 ピン QFN パッケージで提供され、シンプルな通信および制御スキームのために 32 MHz SPI をサポートしています。 詳細については、MM101 データシートを参照してください。