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Mar 12, 2023

Menlo Micro prend en charge faible

Les systèmes microélectromécaniques (MEMS) sont une technologie qui ne cesse de se développer

Les systèmes microélectromécaniques (MEMS) sont une technologie qui ne cesse de gagner en importance, en particulier ces dernières années. Constitués de composants mécaniques et électromécaniques miniaturisés pouvant être fabriqués à une micro-échelle, les MEMS se sont révélés être un outil important dans de nombreuses applications à faible consommation.

Malgré son utilisation dans des applications à faible puissance, la conception avec MEMS peut être un défi en raison de sa dépendance à l'égard des circuits d'alimentation haute tension pour un fonctionnement correct. La semaine dernière, la société MEMS Menlo Micro a lancé le MM101, une nouvelle solution de pilote haute tension basse consommation basée sur une pompe de charge pour les commutateurs MEMS.

L'appareil est conçu comme un compagnon des produits Ideal Switch de Menlo Micro. En 2022, la société a lancé une multitude d'appareils basés sur la technologie, y compris un appareil pour la commutation RF et un pour la distribution de haute puissance. Dans cet article, nous examinerons les circuits de pompe de charge, leur valeur dans les applications MEMS et le nouveau produit de Menlo Micro.

Un problème dans la conception des circuits MEMS est que ces systèmes reposent généralement sur une tension de polarisation relativement élevée et variable pour un fonctionnement correct. Juxtaposez cela au fait que les dispositifs MEMS sont souvent utilisés dans des applications à faible puissance et basse tension, et il est clair que le véritable défi consiste à générer les hautes tensions nécessaires à partir d'une source basse tension tout en maintenant une faible consommation d'énergie.

Pour ce faire, un circuit populaire est la pompe de charge. Un circuit de pompe de charge, ou régulateur de pompe de charge, est une sorte de convertisseur DC-DC qui ne se compose généralement que de condensateurs et de commutateurs (en d'autres termes, de transistors) et fonctionne en minutant et en contrôlant soigneusement ces commutateurs pour exploiter les caractéristiques de transfert de charge de condensateurs. En chargeant et en déchargeant alternativement des condensateurs, une pompe de charge peut augmenter ou diminuer une tension d'entrée donnée jusqu'au niveau souhaité.

Plus efficace qu'un régulateur à chute linéaire (LDO) mais moins efficace qu'un convertisseur boost, le convertisseur à pompe de charge est une solution relativement efficace pour augmenter les tensions. Bien qu'il ne s'agisse pas de l'option la plus efficace disponible, la véritable force des pompes de charge est leur petite surface.

En s'appuyant uniquement sur des condensateurs et des transistors, qui sont tous deux faciles à fabriquer dans des processus micro CMOS standard, les circuits à pompe de charge offrent une solution beaucoup plus économe en espace qu'un convertisseur élévateur.

Dans le contexte des circuits MEMS, les pompes de charge sont un choix idéal pour un certain nombre de raisons, mais c'est principalement la combinaison unique d'une efficacité énergétique élevée et d'une faible surface qui les rend si souhaitables. Là où les circuits MEMS visent à être à la fois petits et économes en énergie, la pompe de charge est une excellente solution pour créer les grandes tensions nécessaires à la polarisation MEMS.

Le nouveau produit de Menlo Micro, le MM101, a été conçu en grande partie avec les applications MEMS à l'esprit. À cette fin, il exploite les circuits de pompe de charge afin de prendre des tensions d'entrée de faible puissance et de les convertir en sorties haute tension. Plus précisément, cet appareil est conçu pour prendre une tension d'entrée de 5 V et peut produire des tensions de sortie allant de 10 V à 100 V selon les circuits externes.

Avec cette sortie haute tension, le MM101 offre 8 sorties push-pull haute tension, chacune capable de produire jusqu'à 72 µA de courant aux sorties haute tension. De plus, la puce, fournie dans un minuscule boîtier QFN à 32 broches de 5 mm × 5 mm, prend en charge le SPI 32 MHz pour un schéma de communication et de contrôle simple. Plus d'informations peuvent être trouvées dans la fiche technique MM101.