Blog

Mar 12, 2023

Menlo Micro Soportes Bajos

Los sistemas microelectromecánicos (MEMS) es una tecnología que sigue creciendo en

Los sistemas microelectromecánicos (MEMS) es una tecnología que sigue creciendo en importancia, especialmente en los últimos años. Los MEMS, que consisten en componentes mecánicos y electromecánicos miniaturizados que pueden fabricarse a microescala, se han convertido en una herramienta importante en muchas aplicaciones de baja potencia.

A pesar de su uso en aplicaciones de baja potencia, el diseño con MEMS puede ser un desafío debido a su dependencia de circuitos de potencia de alto voltaje para un funcionamiento adecuado. La semana pasada, la empresa de MEMS Menlo Micro lanzó el MM101, una nueva solución de controlador de alto voltaje y baja potencia basada en bomba de carga para interruptores MEMS.

El dispositivo está diseñado como complemento de los productos Ideal Switch de Menlo Micro. En 2022, la compañía lanzó una gran cantidad de dispositivos basados ​​en la tecnología, incluido un dispositivo para conmutación de RF y otro para distribución de alta potencia. En este artículo, veremos los circuitos de la bomba de carga, su valor en las aplicaciones MEMS y el nuevo producto de Menlo Micro.

Un problema en el diseño de los circuitos MEMS es que estos sistemas generalmente dependen de un voltaje de polarización variable y relativamente alto para una operación adecuada. Compare esto con el hecho de que los dispositivos MEMS a menudo se usan en aplicaciones de bajo voltaje y baja potencia, y está claro que el verdadero desafío radica en generar los altos voltajes necesarios a partir de una fuente de bajo voltaje mientras se mantiene un bajo consumo de energía.

Para hacer esto, un circuito popular es la bomba de carga. Un circuito de bomba de carga, o regulador de bomba de carga, es un tipo de convertidor CC-CC que generalmente consta de nada más que condensadores e interruptores (en otras palabras, transistores) y funciona mediante una cuidadosa sincronización y control de estos interruptores para aprovechar las características de transferencia de carga de condensadores A través de capacitores de carga y descarga alternativos, una bomba de carga puede aumentar o disminuir un voltaje de entrada dado al nivel deseado.

Más eficiente que un regulador de caída lineal (LDO) pero menos eficiente que un convertidor elevador, el convertidor de bomba de carga es una solución relativamente eficiente para voltajes crecientes. Si bien no es la opción más eficiente disponible, la verdadera fuerza de las bombas de carga es su área pequeña.

Al depender únicamente de capacitores y transistores, los cuales son fáciles de fabricar en procesos micro CMOS estándar, los circuitos de bomba de carga ofrecen una solución mucho más eficiente en cuanto al espacio que un convertidor elevador.

En el contexto de los circuitos MEMS, las bombas de carga son una opción ideal por varias razones, pero es principalmente la combinación única de alta eficiencia energética y área baja lo que las hace tan deseables. Cuando los circuitos MEMS pretenden ser pequeños y eficientes en el consumo de energía, la bomba de carga es una excelente solución para crear los grandes voltajes necesarios para la polarización de MEMS.

El nuevo producto de Menlo Micro, el MM101, fue diseñado en gran parte con aplicaciones MEMS en mente. Con este fin, aprovecha los circuitos de la bomba de carga para tomar voltajes de entrada de baja potencia y convertirlos en salidas de alto voltaje. Específicamente, este dispositivo está diseñado para tomar un voltaje de entrada de 5 V y puede producir voltajes de salida entre 10 V y 100 V dependiendo del circuito externo.

Con esta salida de alto voltaje, el MM101 ofrece 8 salidas push-pull de alto voltaje, cada una capaz de generar hasta 72 µA de corriente en las salidas de alto voltaje. Además, el chip, que viene en un pequeño paquete QFN de 32 pines de 5 mm × 5 mm, admite SPI de 32 MHz para un esquema de comunicación y control simple. Puede encontrar más información en la hoja de datos del MM101.