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    Qorvo引領創新:Wi-Fi7與BMS以及傳感器技術的卓越應用與發展

    2024-04-24 09:47:28 EETOP

    全球連接與電源領域的佼佼者Qorvo?,于2024年4月11日在北京成功舉辦了主題為“春光作序,萬物更‘芯’”的媒體日活動。本次活動匯聚了業內精英,共同見證了Qorvo在多個應用領域展現出的強大技術實力與創新成果,EETOP記者應邀出席。

    活動現場,Qorvo的亞太區無線連接事業部高級行銷經理Jeff Lin、資深客戶經理Yichi Zhang和Renado Lei分別就各自擅長的領域進行了深入闡述,并詳細介紹了Qorvo在智能手機、汽車、基站與數據中心以及智能家居等領域的創新成果與優勢。特別是在智能手機領域,Qorvo憑借其射頻前端產品組合的廣泛覆蓋,以及在天線、濾波器、載波聚合、包絡跟蹤等方面的技術優勢,贏得了業界的廣泛認可。

    汽車領域,Qorvo充分發揮其在移動通訊和電源管理方面的優勢,為汽車行業提供了高效、安全的解決方案。特別是其UWB數字鑰匙技術,解決了傳統數字鑰匙在安全性、解密性和距離控制方面的問題,為汽車行業帶來了革命性的改變。此外,Qorvo的壓力傳感技術也在汽車領域得到了廣泛應用,為中控控制、車身、車門和車窗等部件提供了更為便捷的操作方式。

    在基站與數據中心領域,Qorvo憑借其領先的有線網絡產品和Wi-Fi解決方案,為5G網絡和數據中心的建設提供了強有力的支持。而在智能家居領域,Qorvo從低功耗的Zigbee、Bluetooth到現在的Matter技術,為智能家居市場提供了全方位的連接應用方案。

    Wi-Fi7:開啟高速無線連接新紀元

    Wi-Fi標準的演進是一個不斷追求更快、更穩定網絡連接的過程。從Wi-Fi 4到Wi-Fi 7,每一代的升級都帶來了顯著的性能提升和技術創新。下面我們來詳細比較一下這幾個不同版本的Wi-Fi標準,看看它們之間有哪些不一樣的點。

    首先,最明顯的改變是吞吐量的增加。隨著技術的不斷進步,Wi-Fi的傳輸速率在不斷提高。從Wi-Fi 4到Wi-Fi 7,每一代標準都在提升數據傳輸的速度和效率,使得用戶可以更快地下載文件、觀看視頻或進行在線游戲。

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    Qorvo亞太區無線連接事業部高級行銷經理Jeff Lin

    其次,Wi-Fi標準演進的一個重要方向是支持更多頻段。在Wi-Fi 6E之前,Wi-Fi主要使用2.4GHz和5GHz這兩個頻段。然而,隨著設備數量的不斷增加和網絡需求的日益增長,這兩個頻段變得越來越擁擠,導致網絡速度和穩定性下降。因此,Wi-Fi 6E引入了6GHz頻段,為網絡提供了更多的帶寬和容量。到了Wi-Fi 7,對頻段的支持進一步擴展,使得網絡可以更加靈活和高效地利用不同的頻段資源。

    除了頻段擴展外,Wi-Fi 7還在調制方式上進行了創新。從Wi-Fi 6的1024 QAM到Wi-Fi 7的4K QAM,調制方式的改進進一步提高了數據傳輸的效率和準確性。這種改進使得Wi-Fi 7能夠在相同的帶寬下傳輸更多的數據,從而提高了網絡的整體性能。

    此外,Wi-Fi 7還引入了一些創新的技術,如MLO(多鏈路操作)和320MHz帶寬。MLO技術允許設備同時使用多個頻段進行數據傳輸,從而提高了網絡的吞吐量和穩定性。而320MHz帶寬則是Wi-Fi 7的一大亮點,相比之前的160MHz帶寬,它提供了兩倍的帶寬資源,使得網絡可以傳輸更大量的數據。

    在頻段利用方面,Wi-Fi 7的MLO技術改變了以往單一頻段連接的方式?,F在,如果設備支持多個頻段(如5GHz和6GHz),并且AP(接入點)的這些頻段恰好空閑,那么設備就可以通過MLO技術同時利用這些頻段進行數據傳輸。這種方式類似于頻段聚合,將不同頻段的資源結合起來,提高了網絡的利用率和性能。

    Qorvo在Wi-Fi 7領域的優勢顯著,尤其在面對頻段擴展和技術革新這兩大關鍵點上,展現出了獨特的領先地位。

    在頻段方面,傳統的Wi-Fi主要局限于2.4G和5G頻段,然而隨著技術的不斷進步,6G頻段如今已經開放,為Wi-Fi的傳輸能力帶來了質的飛躍。這一變革不僅增加了可用的頻道數量,使得能夠傳輸的資料量大幅提升,同時也顯著增強了網絡Wi-Fi連線的吞吐量和速率。然而,需要注意的是,各國對無線頻段的管理規定不盡相同,如美國已經全面開放了從5125MHz到7125MHz的頻段,而中國在這一頻段上的開放政策仍在討論之中。這恰恰突顯了Qorvo在適應不同國家和地區頻段管理規定方面的強大能力,無論是在已經全面開放的頻段,還是在部分開放的頻段,Qorvo都能憑借其卓越的技術實力,為用戶提供穩定、高效的Wi-Fi連接體驗。

    在Wi-Fi架構方面,Qorvo同樣展現出了領先的優勢。在Wi-Fi 6及之前的版本中,由于頻段限制,實現三頻路由器往往需要將5G頻段切分為兩個子頻段。然而,隨著Wi-Fi 7的到來和6GHz頻段的開放,Qorvo能夠實現真正的三頻設計,即2.4G、5G和6G各占一個頻段。這種設計不僅提高了路由器的性能,也大大簡化了路由器的設計復雜度。當然,這也帶來了成本上的挑戰,因為多了一個頻段就意味著需要增加一組從發射機到FEM到Filter到天線的設備。但Qorvo憑借其深厚的研發實力和成本控制能力,成功地將這一挑戰轉化為機遇,為用戶提供了高性價比的Wi-Fi 7解決方案。

    此外,Qorvo在Wi-Fi 7的調制技術上也取得了顯著進展。從Wi-Fi 6的1024QAM到Wi-Fi 7的4096QAM,調制階數的提升使得在同一個空間內可以傳輸更多的數據。然而,這也帶來了新的問題,即更高的調制階數意味著更低的容錯率,對EVM的要求也更高。但Qorvo憑借其卓越的技術實力,成功攻克了這一難題,為用戶提供了既高速又穩定的Wi-Fi7連接體驗。

    Qorvo在Wi-Fi 7領域的優勢主要體現在頻段擴展、Wi-Fi架構設計和調制技術等方面。這些優勢不僅使得Qorvo在激烈的市場競爭中脫穎而出,也為用戶帶來了更加便捷、高效和穩定的Wi-Fi連接體驗。

    Qorvo引領BMS革新:高集成度驅動電池管理

    Qorvo在BMS方面的設計

    Qorvo在BMS(電池管理系統)方面的設計,源于對市場趨勢的敏銳洞察。隨著傳統交流電機和燃油機逐步被BLDC(直流無刷電機)以及PMSM(永磁同步電機)等更先進的電機系統所取代,電池供電方案也逐漸成為主流。這種轉變不僅發生在工業領域,也深入到我們日常生活的消費電子產品中,如吹風機和吸塵器等。因此,Qorvo看到了BMS產品的巨大市場潛力,并開始了相應的產品設計與研發。

    在BMS產品設計上,Qorvo充分發揮了其在馬達驅動領域的技術積累。Qorvo的馬達驅動產品已經從最初的5-24V低壓產品逐步發展到60V、90V甚至更高電壓平臺,這為BMS產品的設計提供了堅實的基礎。目前,Qorvo推出的第一代BMS產品已經能夠實現145V的耐壓,這在國內BMS市場上是頗具競爭力的。

    除了高壓耐壓設計外,Qorvo的BMS產品還注重高集成度的實現。在馬達驅動產品的發展過程中,Qorvo就已經開始嘗試集成ARM M0內核的MCU,以提高產品的集成度和性能。隨著市場需求的變化,Qorvo又將ARM M0內核產品升級到M4內核,以滿足客戶對計算能力的更高要求。在BMS產品設計中,Qorvo也延續了這一高集成度的設計理念,使得BMS產品不僅功能強大,而且體積小巧,便于在各種設備中集成。

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    Qorvo資深客戶經理Yichi Zhang

    Qorvo推出自身BMS產品

    Qorvo目前推出的第一代BMS芯片,主要涵蓋兩款核心產品:PAC22140和PAC25140。PAC22140基于50MHz的M0內核設計,擁有32KB的Flash存儲,并支持最高20串電芯的接入。而PAC25140則采用了更高級的M4內核,運行頻率高達150MHz,并配備了更大的128KB Flash。盡管兩款芯片在模擬前端部分設計相同,但MCU內核的升級使得PAC25140在性能上有了顯著提升。

    從原理圖上,可以清晰地看到芯片的功能布局。上半部分是電源管理模塊,集成了最高145V輸入的Buck電路和5V、3.5V的LDO,簡化了客戶的電源設計流程,僅需外圍的被動元件即可完成。此外,芯片內部還集成了高邊驅動,簡化了外圍設計,僅需兩個MOS管分別管理充放電。

    在電芯輸入端,芯片支持最高20串電芯的接入,并提供了豐富的檢測和保護功能。而下半部分的MCU則提供了GPIO和ADC等通用接口,方便客戶設計外設如按鍵、LED等,以及進行電壓、溫度采樣。

    在通訊方面,芯片支持常見的SPI和串口通訊,廣泛應用于割草機、吹雪機等工具行業以及電動兩輪車領域。由于支持最高20串電芯,這款芯片能夠覆蓋從48V到72V的不同電壓應用,實現兼容設計。

    此外,我們還致力于將產品推廣至其他工業應用,如儲能市場。兩款芯片均已量產,客戶可獲得完整的開發資料、樣品及開發板。

    從開發板示意圖中,可以看到單芯片解決方案的緊湊設計,尺寸小于1cm×1cm,極大簡化了客戶的BMS單板設計流程。

    芯片內部架構上,MCU部分與通用MCU功能一致,提供了定時器、ADC、通信接口和GPIO等功能,方便客戶從傳統方案移植至Qorvo的單芯片方案。而AFE部分則涵蓋了電源管理和ADC采樣等關鍵功能。

    Qorvo提供的單芯片解決方案旨在縮短客戶開發流程,減少開發周期。除了硬件支持,同時也提供完整的軟件解決方案,包括SDK、SOC/SOH算法、電芯平衡算法以及外設例程等。特別值得一提的是,Qorvo的上位機GUI程序功能強大,可實時讀取電芯狀態并設置保護參數,極大提高了開發效率。

    相比分立的BMS方案,Qorvo的單芯片方案整合了AFE和MCU,為客戶提供了一站式的開發環境。上位機軟件尤其出色,能夠實時調整參數并直接寫入固件,為客戶節省了大量編程時間。

     

    Qorvo傳感器新品亮相:高精度、低功耗的Sensor Fusion引領人機交互新浪潮

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    Qorvo資深客戶經理Renado Lei

    一、高性能優勢

    Qorvo的Sensor Fusion產品以其卓越的性能在人機交互領域脫穎而出。該產品采用先進的MEMS工藝制造的Sensor芯片,能夠將力信號高效轉換為電信號,同時結合CMOS工藝的ASIC芯片對模擬電壓信號進行精確處理,包括信號放大、模數轉換以及內部集成算法,為用戶提供精準的量化力度信號值。

    其中,產品的靈敏度表現尤為出色,其靈敏度超過100個單位Gauge factor(應變系數),在業界處于領先水平。這種高靈敏度確保了傳感器能夠捕捉到細微的力度變化,為人機交互提供更為精確的數據支持。

    二、小巧體積與低功耗

    Qorvo傳感器產品的另一個顯著優勢在于其小巧的體積和低功耗特性。產品體積小巧,使得其能夠輕松應用于空間受限的產品中,如穿戴設備和手機等。同時,其低功耗設計使得傳感器在最低工作狀態下功耗能達到1微安,尤其適用于電池供電的產品,有效延長了設備的使用時間。

    三、廣泛適用性與友好輸入

    在人機交互方面,Qorvo傳感器產品相較于傳統技術具有明顯優勢。其能夠適應多種表面材料,包括塑料、玻璃、金屬和木頭等,大大拓寬了應用范圍。此外,傳感器對人機交互的輸入方式也更為友好,不僅支持手指操作,還適應戴手套等不同情況,為用戶提供了更為便捷的交互體驗。

    四、適應各種環境

    Qorvo傳感器在各種環境條件下都能表現出色。無論是在高低溫、潮濕、油污還是水下環境,傳感器都能穩定工作,為用戶提供可靠的交互體驗。相較于傳統的機械按鍵和電容觸控技術,Qorvo傳感器在防水和惡劣環境下的表現更為出色。

    五、跨學科設計與專業支持

    作為跨學科的產品,Qorvo傳感器結合了電子和結構兩大領域的知識。公司提供了推薦的結構堆疊方式,旨在將用戶輕微的操控力有效地傳導到芯片上,并將其量化輸出給MCU或上位機進行處理。此外,Qorvo還提供專業的技術支持,包括堆疊參考設計和力學仿真等,協助客戶實現力的有效傳輸和高效開發。

    六、產品系列豐富與集成度高

    Qorvo擁有兩個主要傳感器產品系列:MEMS Force和ForceGauge。這兩個系列在結構堆疊方式和工作原理上有所不同,但都具備高精度和低功耗的特點。此外,Qorvo還提供分立式和集成式等多種方案,以滿足不同客戶的需求。同時,公司還將紅外接收功能集成到傳感器中,進一步拓展了產品的應用范圍。

    七、軟件支持與功能豐富

    在軟件方面,Qorvo為客戶提供了豐富的功能支持。通過壓力傳感器,客戶可以實現各種人機交互功能,如按鍵、滑條等,用于調節音量、亮度等參數。此外,傳感器還支持兩維和三維位置信息的識別,為用戶提供更為豐富的交互體驗。

    八、系統集成與支持

    在系統集成方面,Qorvo提供了全面的支持服務。公司不僅提供堆疊參考設計,還協助客戶進行系統的力學仿真和結構設計優化,確保傳感器在實際應用中能夠發揮出最佳性能。這些支持服務有助于縮短客戶的開發周期,降低開發成本。

    Qorvo傳感器產品以其高性能、小巧體積、低功耗、廣泛適用性、友好輸入、適應各種環境、跨學科設計、豐富產品系列與集成度、軟件支持與功能豐富以及系統集成與支持等優勢特點,在人機交互領域展現出強大的競爭力。未來,隨著技術的不斷進步和應用場景的不斷拓展,Qorvo將繼續為用戶帶來更多創新的產品和解決方案。

    此次媒體日活動不僅展示了Qorvo在多個領域的創新成果,更為業內人士提供了一個深入交流、共同探討前沿技術與市場動態的平臺。EETOP記者在現場感受到了Qorvo對于技術創新和市場需求的敏銳洞察,也見證了其在全球連接與電源領域的領先地位。


    關鍵詞: Qorvo Wi-Fi7 傳感器

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