東芝針對物聯網應用開發寬負載範圍高效能多輸出直流轉換器

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由小容量紐扣式鋰離子電池供電的積體電路(IC)正日益廣泛運用於各種物聯網應用，且在各電路中需以最小供電電壓作業方可節能。過去，為供應多電壓，需在直流轉換器內安裝多個外部電感器，但SIMO直流轉換器僅需1個外部電感器。這種降低設備成本和容量的優勢已激發廣泛的SIMO直流轉換器研發。

由於物聯網設備大部分時間以待機模式（功耗低於1 mW）作業，而僅有小部分時間以活動模式（功耗為數十兆瓦）作業，因此SIMO直流轉換器必須支援寬負載範圍及高轉換效率。但是，傳統的SIMO直流轉換器並非專為物聯網應用而設計，而且無法支援如此寬的負載範圍及實際效率。

東芝已提升SIMO直流轉換器在輕載範圍內的效率。傳統控制電路的高度敏感比較器將被僅由邏輯門構成的新型控制電路1取代，以降低其功耗。此外，新提出的作業模式可降低電流分配至各輸出通道的開關切換頻率。因此，當負載功率高於5 μW時，東芝新推出的SIMO直流轉換器可實現80%以上的效率，而負載功率為1 μW，則約為65%效率。

東芝還提高了數十兆瓦負載範圍內的效率。為防止SIMO直流轉換器輸出通道之間的干擾，傳統的類比控制在通道轉換之前需等待相對較長的時間，從而造成該負載範圍內的效率下降。新推出的SIMO直流轉換器利用數位回饋控制將等待時間降至最小。

上述結構可在東芝的SIMO直流轉換器在1 μW至50 mW寬負載範圍（圖1）內實現65%-86%的實際效率方面為其提供支援。轉換效率超過60%所處的負載範圍廣度是傳統SIMO直流轉換器的100倍以上，而且新推出的SIMO直流轉換器可延長由紐扣式鋰離子電池驅動的物聯網設備的電池續航時間。

東芝計畫未來在物聯網設備用的低功耗積體電路內使用SIMO直流轉換器，包括藍牙(Bluetooth®)低能耗系統。

1 執行邏輯運算的電路。

*Bluetooth®字標和標誌為Bluetooth SIG, Inc.持有的註冊商標。

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東芝於1875年在東京成立，如今已成為一家有著550家附屬公司的環球企業，全球擁有超過188,000名員工，年銷售額逾5.6兆日圓（500億美元）。（截至2016年3月31日）

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