迈铸半导体@@推出基于@@@@MEMS线圈@@的超薄发电机@@@@@@解决方案@@@@

随着物联网@@@@(IoT)市场的蓬勃发展@@,设备@@的供能及续航正在成为新的挑战@@,低功耗技术@@需求越来越多@@。例如智能手环@@/手表@@作为物联网@@市场中的火爆可穿戴产品@@,其中@@集成的各种传感器结合精确的算法能够实现人体运动及健康监测@@,然而功耗问题一直制约着智能手环@@/手表@@的发展@@,因此不仅需要低功耗蓝牙@@(BLE)通信技术@@@@,还亟需改进供能方式并实现智能电源管理功能@@。
据麦姆斯咨询报道@@,近日@@,上海迈铸半导体@@科技有限公司@@(中文简称@@:迈铸半导体@@;英文简称@@:MCT)推出一种基于@@@@MEMS线圈@@的指尖陀螺发电机@@@@(超薄发电机@@@@)解决方案@@,其中@@的@@MEMS线圈@@采用迈铸半导体@@独有的@@MEMS-Casting™(微机电铸造@@)技术@@制作而成@@。 这种创新的超薄发电机@@@@解决方案@@由数个@@MEMS线圈@@集成@@PCB板组成@@,总厚度可以薄至@@毫米@@(mm)级别@@。结合磁环组@@,该超薄发电机@@@@解决方案@@可以通过手指拨动输出高达百毫瓦@@(mW)级的功率输出@@,该功率已能满足许多低功耗场景应用需求@@。 传统发电机@@的制作过程需要在电工硅钢片骨架上绕制漆包线@@,如图@@@@1所示@@。而迈铸半导体@@推出的基于@@@@MEMS线圈@@的超薄发电机@@@@@@抛弃了传统发电机@@的制作方法@@,将发电机@@的线圈@@与控制电路集成到一块@@PCB板上@@,从而可以在电子@@产品中实现机电系统的进一步集成与融合@@,如图@@@@2所示@@。

图@@1 :传统发电机@@的定子@@/转子需要绕制漆包线@@。

图@@2:迈铸半导体@@展示的基于@@@@MEMS线圈@@的超薄发电机@@@@@@,其中@@MEMS线圈@@在@@PCB板上@@呈放射状排布@@,结合磁环组@@形成完整的发电机@@结构@@。

目前@@,基于@@MEMS线圈@@的超薄发电机@@@@@@解决方案@@@@主要用于低功耗设备@@供电@@,通过手指转动可以实现高达近@@100 mW的发电功率@@。具体的发电功率@@与转速有关@@,理论上发电功率与转速的平方成正比@@。此次@@,迈铸半导体@@推出的超薄发电机@@@@解决方案@@包括单相和三相两种结构形式@@,其中@@单相发电机@@方案采用了@@24颗@@MEMS线圈@@,而三相发电机@@方案采用了@@21颗@@MEMS线圈@@。标准的超薄发电机@@@@如图@@@@@@3所示@@,外径为@@46 mm,厚度约为@@5 mm(可以薄至@@3 mm)。 此外@@,迈铸半导体@@还可根据客户的需求@@,配置不同数量的@@MEMS线圈@@以实现超薄发电机@@@@的定制化@@。

图@@3:基于@@MEMS线圈@@的单相发电机@@方案和三相发电机@@方案@@

当用手指拨动基于@@@@MEMS线圈@@的超薄发电机@@@@@@时@@,可以感受到单相发电机@@反馈给手指有更强的颗@@粒感@@,并且有振动效果@@;而三相发电机@@的反馈效果则更平滑@@,有类似于旋转指尖陀螺的感觉@@。 受益于较薄的厚度@@,这种基于@@@@MEMS线圈@@的发电机@@可应用于多种低功耗便携式@@/可穿戴设备@@@@,例如智能手环@@/手表@@、无电池遥控器等@@。迈铸半导体@@也展示了一些新的应用潜力@@,例如超薄发电机@@@@与电子@@墨水屏结合而成的智能手机外壳@@@@。该手机壳无需充电@@,通过手指转动发电机@@既可实现在手机壳的电子@@墨水屏上显示不同的图@@案或@@者文字@@,彻底解决充电问题@@(目前@@还不能给手机充电@@)。

图@@4:超薄发电机@@@@与电子@@墨水屏结合而成的智能手机外壳@@

基于@@MEMS线圈@@的超薄发电机@@@@@@结合匹配的电路可以实现免电池@@、电池延长及应急供电等应用方案@@。图@@5展示了基于@@单相发电机@@的免电池方案的电路原理图@@@@@@。单相发电机@@发电后经倍压整流对电容充电@@,然后电容的电压上升并使得电压检测芯片启动工作@@,并且通过升压电路提高@@电压后稳定输出电能@@,其中@@MOS管可以保证电容电压下降后还可以持续给升压电路供电@@。图@@6展示了基于@@三相发电机@@的电池延长方案的电路原理图@@@@@@。上述匹配的电路可以与发电机@@的@@MEMS线圈@@一起集成到@@PCB板上@@,从而可以大大地减少电路的空间@@占比@@。

发电机@@型号@@:MGS-24-4605

图@@5: 基于@@单相发电机@@的免电池方案的电路原理图@@@@,该方案可取代电池以解决设备@@更换电池的烦恼@@。

发电机@@型号@@:MGT-21-4605

图@@6: 基于@@三相发电机@@的电池延长方案的电路原理图@@@@,该方案可作为电池的补充以延长设备@@的续航时间@@。 MEMS线圈@@作为迈铸半导体@@基于@@独有的@@MEMS-Casting™技术@@制造的芯片式线圈@@@@,开创了一种全新的线圈@@品类@@。迈铸半导体@@此次@@推出的超薄发电机@@@@是基于@@@@MEMS线圈@@的一种创新式的扩展应用解决方案@@@@。麦姆斯咨询从迈铸半导体@@获悉@@,该公司后续还将推出更多基于@@@@MEMS线圈@@的应用解决方案@@@@,希望为各行各业的创新应用提供一些新的思路并实现量产落地@@。 如果您对基于@@@@MEMS线圈@@的超薄发电机@@@@@@解决方案@@@@感兴趣@@,可以和迈铸半导体@@联系并申请样品进行测试工作@@,期待与各位志同道合之士携手合作@@。