射頻和功率協(xié)同發(fā)力，Qorvo于上海慕尼黑電子展展示領先技術方案

時間：2023-07-25 16:33:17

關鍵字： Qorvo UWB SiC

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[導讀]長期以來，Qorvo都在RF領域保持著市場領導地位。而在近年來，Qorvo一方面繼續(xù)在射頻技術上進行創(chuàng)新連接方案探索，另一方面強勢布局功率解決方案，通過并購獲得了電源管理、電機控制和SiC等方面的產品和技術能力。

長期以來，Qorvo都在RF領域保持著市場領導地位。而在近年來，Qorvo一方面繼續(xù)在射頻技術上進行創(chuàng)新連接方案探索，另一方面強勢布局功率解決方案，通過并購獲得了電源管理、電機控制和SiC等方面的產品和技術能力。

在近日召開的2023年上海慕尼黑電子展上，Qorvo攜一系列解決方案亮相，展示了其在智能汽車、綠色能源、智能家居、工業(yè)互聯(lián)網等領域的全面布局。

支持20串電芯的單芯片BMS解決方案

在功率解決方案方面，Qorvo 展示了一款能夠支持20串電芯監(jiān)控的智能 BMS 系統(tǒng)，能夠實時采集、處理、存儲電池組運行的重要信息，并將這些信息提供給外部設備控制器，解決電池系統(tǒng)的運行時間、安全性和剩余使用壽命等關鍵問題。

此方案的核心器件為PAC22140 和 PAC25140 功率應用控制器®（PAC），這是業(yè)界首款 20 單元（20s）單芯片方案。這兩款器件采用PAC智能電機控制技術，集成了所有必需的模擬和電源外設與32位Arm Cortex M0或M4F微控制器，可實現(xiàn)電池組單元平衡、監(jiān)控和保護功能。

在與現(xiàn)場工程師的交流中我們了解到，通道數(shù)增加是BMS的主要技術發(fā)展方向。而在單芯片通道數(shù)的提升方面，難點在于要解決耐壓的高電壓問題。每一節(jié)電芯的電壓是相對固定的，而電芯數(shù)量越多，相應的電壓也就會越高，對于監(jiān)測芯片的耐壓程度也就有了更高的要求。20串的方案中芯片的耐壓必須要達到145V以上，這樣才能夠確保芯片不會被擊穿，避免各種EMI和EMC的問題。

PAC22140 和 PAC25140 克服了單芯片20通道監(jiān)控的技術難點，不論是48V、60V還是72V的系統(tǒng)，都可以直接用一顆PAC22140或PAC25140來替換掉傳統(tǒng)的兩顆芯片的方案，從而簡化設計復雜度，降低系統(tǒng)成本。

適用于智能座艙的3D觸控方案

當前智能座艙的電容屏顯示觸控方案，在駕駛員操作的時候，容易誤操作，尤其是在潮濕或沾水的情況下更不容易實現(xiàn)精準的觸控指令。而Qorvo在現(xiàn)場展示的一個觸控方案，在電容觸控屏的基礎上結合了力度傳感器，實現(xiàn)了3D觸控的顯示屏。

此外，這種力度傳感器還可以適用于車窗升降按鍵、電動門把手和金屬材質按鍵等，Qorvo還提供了相應的開發(fā)軟件，可以實時顯示力度變化信息，方便開發(fā)人員進行實際應用開發(fā)和調試。

布局UWB應用廣闊前景

UWB有著廣闊的應用前景，而Qorvo在這一領域占據(jù)了絕對的市場份額。在此次慕展上，Qorvo也展示了UWB Q-Tag、UWB Audio POC Kit和DWM3001CDK三個demo。

DWM3001CDK開發(fā)套件是基于Qorvo的DWM3001CUWB 模塊開發(fā)的套件。該模塊集成了 DW3110UWB 芯片以及板載PCB天線，對于很多Tag標簽產品來說，該模組可以大幅度降低客戶的天線設計，產線測試等開發(fā)難度，并且該模組也可與蘋果手機的Near by Interaction功能進行交互。

根據(jù)現(xiàn)場工程師介紹，采用Qorvo的UWB模塊直接進行產品研發(fā)，能夠幫助客戶大幅加快開發(fā)進度。因為本身射頻部分的工作已經全部做好，包括天線在內都不需要客戶額外去設計，客戶只需要專注于自己擅長的應用層進行差異化即可。

而除了我們常見的角度、位置等定位應用外，UWB其實也可以用于音頻傳輸。在現(xiàn)場展示UWB Audio POC Kit上，可以支持96kHZz/24bit的高保真音頻傳輸。雖然是個開發(fā)套件，但從其PCB的設計來看，其實已經和耳麥的圓形外形一致，非常接近產品級的方案。采用UWB技術進行高音質傳輸?shù)暮锰幵谟谀軌蜃龅綐O低的時延，經過好的軟件優(yōu)化，甚至可以做到5毫秒之內。

滿足Wi-Fi 7技術規(guī)格的射頻前端方案

作為射頻巨頭，Qorvo對于Wi-Fi方面的布局也是快人一步。雖然WiFi 7的認證和官方授權今年年底才能完成，但是很多路由終端廠商已經推出了支持Wi-Fi7的產品。Qorvo在此次慕展上展示了其Wi-Fi 7 FEM 評估板。

據(jù)悉，這款Wi-Fi 7 FEM評估板能夠滿足Wi-Fi 7技術規(guī)格全面升級的需求，包括與射頻前端關聯(lián)的 4096QAM 調變、320MHz 通道頻寬等特性，簡化射頻元件的設計難度。

在WiFi7的架構中，除了主芯片，還需要用到前端射頻器件，比如放大器、開關、低噪聲放大器，以及濾波器等。而Qorvo具備全部的射頻相關產品組合，因此能夠提供較為完整的Wi-Fi7解決方案。

實現(xiàn)極低Rds(on)的第4代SiC FET

在此次展會上，Qorvo還帶來了SiC FET的產品，這一產品組合來自于此前對于UnitedSiC的并購，而其產品特色在于能夠提供業(yè)界領先的極地Rds(on)。另外，第四代SiC FET利用了獨特的Cascode 電路結構（即共源共柵），將 SiC JFET與Si MOSFET共同封裝在一個器件內部，以發(fā)揮寬禁帶開關技術的高效率優(yōu)勢和Si MOSFET簡化的門級驅動的優(yōu)勢。

據(jù)悉，Qorvo的SiC技術提供了業(yè)界在任何封裝中導通電阻最低的高壓SiC FETs，因此具有更高的電流能力和更低的功耗。此外，Qorvo的SiC FET產品架構具有柵極驅動兼容性，因此為工程師從硅到碳化硅的過渡提供了最簡單的途徑。值得一提的是，Qorvo的SiC技術能夠在給定電流額定值下實現(xiàn)最小芯片尺寸的SiC FET，從而實現(xiàn)SiC晶圓襯底的最佳利用率（即每個晶圓芯片），這是市場上產能高度受限的產品。

支持智能家居多協(xié)議連接的Matter認證套件

Matter 通過建立新的智能家居標準，能夠解決智能家居市場上不同品牌設備之間的互聯(lián)互通問題，因此在物聯(lián)網市場備受關注。Qorvo展示的IoT Dev Kit Pro，就是獲得了Matter認證的開發(fā)套件，能夠幫助用戶實現(xiàn)智能家居應用的快速實現(xiàn)。

據(jù)介紹，目前主推的是QPG7015M網關解決方案和QPG6105的節(jié)點解決方案。其中QPG6105開發(fā)板上集成了豐富的接口、按鍵、RGB /冷/暖色燈、PIR、磁性、濕度傳感器，結合 QMatter SDK，幫助開發(fā)者快速實現(xiàn) Matter 燈泡、門鎖、傳感器等產品的開發(fā)。而QPG7015M是可以充當Thread 邊界路由器的完整系統(tǒng)。

QPG7015M和QPG6105結合就構成了IoT Dev Kit Pro這一開發(fā)套件，能夠支持Matter、Thread、低功耗藍牙和 Zigbee等多種連接協(xié)議。此外，通過Qorvo的ConcurrentConnect技術，可以為Matter智能設備提供不同協(xié)議之間的無縫交互。例如在Wi-Fi主平臺上添加QPG7015M，就可以使用QPG7015M的 BLE對Matter設備做配網，然后同時支持Zigbee設備和Matter over Thread設備。