パワー・マネジメントは、産業用アプリケーションにとって、システムのパフォーマンス、信頼性、およびコスト効率に大きな影響を与える重要な考慮事項です。パワー・マネジメントIC (PMIC) は、プロセッサやペリフェラルなど、システム内のさまざまなコンポーネントへの電力の供給および制御において極めて重要な役割を果たします。
効率的なパワー・マネジメント・ソリューションの設計には、アプリケーションの要件ならびに利用可能なテクノロジやコンポーネントに対する深い理解が求められます。NXPは、プラグからプロセッサまで、産業用アプリケーション固有の要件を満たすように設計された包括的かつスケーラブルなエネルギー・マネジメント・ソリューションのポートフォリオを提供します。
NXPのPMICは、DC電力を効率的に変換し、システム・オン・チップ (SoC) やプロセッサとその関連ペリフェラルに電力を供給するように設計されています。これらのPMICは、市場の他のソリューションとは一線を画すいくつかの主要な差別化要因を提供します。
インダストリアル・システム向けの安全で堅牢なアーキテクチャ
高度な信頼性、ESDおよびEMCへの耐性、フェイルセーフ手法の組み合わせは、産業用アプリケーションにおける機能的な堅牢性と機能安全の鍵となる要素です。NXPのPMICは、IEC 61508およびISO 26262規格に準拠したプロセスに従って開発されているため、機能安全への準拠が要求されるアプリケーションに適しています。FS26ファミリは、ASIL BとASIL Dの両方の安全統合レベルに対応するとともに、SIL2の産業レベルに準拠したESSシステムで設計されており、さまざまな産業用アプリケーション向けのスケーラブルなソリューションを提供します。これらのデバイスには、独立した監視回路、マイクロコントローラの監視専用のインターフェース、内蔵セルフテスト機構などの機能が組み込まれており、最高レベルの安全統合水準と長期的ミッション・プロファイルの信頼性を確保します。
NXPのPMICは、電圧、タイミング、および機能安全の管理や安全状態の動作などのシステム機能をOTPで設定できます
掘り下げてみましょう。NXPのPMICは、産業用、車載用、および民生用アプリケーション向けの高集積かつ高性能なパワー・マネジメント・ソリューションです。パンフレットをご一読ください。
プラットフォーム設計を可能に：拡張性と柔軟性に優れたPMICソリューション
産業用アプリケーションにはさまざまな形状やサイズのものがあり、それぞれに固有の電力要件があります。NXPのPMICは、特定のアプリケーションに適したソリューションをエンジニアが選択できるよう、拡張性と柔軟性を持たせて設計されています。PF8100/PF8200シリーズは、7つの高効率降圧コンバータと4つのリニア・レギュレータを備えており、プロセッサ、メモリ、ペリフェラルに電力を供給するための高度に設定可能なソリューションを提供します。この柔軟性により、エンジニアはパフォーマンス、電力効率、およびコスト効率を考慮して設計を最適化できます。
省エネルギー：低消費電力とゲージ・ドライバ
NXPのPMICは、低消費電力モードとゲージ・ドライバを備えており、ポータブル産業機器アプリケーションにおいて電力消費の最適化とバッテリー寿命の延長を実現します。PCA9451Aは、1セル・リチウムイオン/リチウムポリマー・バッテリーのポータブル・アプリケーションと5 Vアダプタの非ポータブル・アプリケーションの両方をサポートするように設計されており、IoTデバイスやその他のバッテリー駆動の産業用システムに最適な選択肢です。エンジニアは、ダイナミック電圧スケーリングとプログラム可能な電源シーケンシングを使用してパワー・マネジメント・ソリューションを微調整し、パフォーマンスと電力効率の最適なバランスを得ることができます。
NXPのPMICは、高性能アプリケーション・プロセッサ、ネットワーク、およびその他のプロセッサ向けに、拡張性と堅牢性に優れた実証済みのプラットフォーム・ソリューションを提供します
NXPのシステム電源：プロセッサおよびペリフェラルとPMICのマッチングにより、システムのコストとパフォーマンスを最適化
最適なパフォーマンスとコスト効率を実現するには、プロセッサと適切なPMICを組み合わせることが不可欠です。NXPのPMICは、エンジニアリングのリスクとエンジニアリングの時間をともに削減することを念頭に置き、特定のプロセッサに合わせて設計されています。産業用ハードウェアのその他の箇所の設計もある中、電源シーケンシングと電力要件の対応に時間を費やす必要はありません。NXPのソリューションは、お客様の要件に対応し、お客様のプロセッサにとって最適な電力を確保します。
NXPは、産業グレードのプロセッサとPMICの最適な組み合わせを提供します。それらを以下に示します。
- i.MX 8M Quad/Miniアプリケーション・プロセッサとPF4210：PF4210は、主にNXPのi.MX 8Mファミリ向けに設計された14チャネルPMICです。PF4210は、最大6つの降圧コンバータ、6つのリニア・レギュレータ、RTC電源、およびコイン電池チャージャを備え、包括的なパワー・ソリューションを提供します。
- i.MX 8QuadMax/QuadPlusプロセッサとPF8200：PF8200は、i.MX 8QuadMaxおよびi.MX 8QuadPlusプロセッサを使用する高性能アプリケーション向けに設計された12チャネルPMICです。7つの高効率降圧コンバータと4つのリニア・レギュレータを備え、柔軟で効率に優れたパワー・ソリューションを提供します。この組み合わせは、マシン・ビジョン・システムや先進ロボティクスなど、極めて高い処理能力を必要とする産業用アプリケーションに最適です。
- i.MX RT500/600およびMCX MCUとPCA9420/9421シリーズ：PCA942xシリーズは、インダストリアル＆IoT市場向けの完全バッテリー駆動のシステムに電力を供給するコスト効率の高いソリューションです。ディスクリートでの実装と比較して、省スペース性、低消費電力、システムのコスト効率が要求される場合に対応します。
- S32K1とFS24：FS24システムベーシス・チップ (SBC) は、S32K1シリーズの車載プロセッサとシームレスに動作するように設計されています。CANトランシーバとさまざまなシステムおよび安全機能を備えた高集積のソリューションを提供します。この組み合わせは、堅牢な通信機能と機能安全への適合が要求される産業用アプリケーションに最適です。
NXPでは、これらの組み合わせに加えて、S32K3プロセッサ向けのFS23 SBC、i.MX 91プロセッサ向けのPF9453、およびi.MX 93プロセッサ向けのPCA9451Aも取り揃えています。これらのPMICは、それぞれ対応するプロセッサの特定の要件に合わせて適応されており、最適なパフォーマンスと電力効率を確保します。
産業機器、車載、および民生機器市場向けの高性能パワー・マネジメント・ソリューション
エンジニアが産業用アプリケーション向けのプロセッサとPMICの組み合わせを選択する際には、システムの電源要件、機能安全への適合の必要性、ソリューション全体のコストなどの要素について考慮する必要があります。エンジニアは、NXPが提供する専用の組み合わせと広範なドキュメントを活用することで、設計プロセスを合理化し、最高のパフォーマンス、信頼性、およびコスト効率の基準を満たす産業システムを開発することができます。
グリッドからインダストリアル・システムへの電源供給 – 高性能AC/DC
プラグからプロセッサにエネルギーを供給するには、特に低負荷および無負荷状態でのエネルギー損失を低減し、かつ負荷範囲全体で高い性能効率性を発揮する高性能なAC/DCが必要となります。これらのソリューションは、高性能な共振電力変換を提供するNXPのTEA2017などのTEAパワー・マネジメント・シリーズによって実現可能です。
適切なPMICの選択
NXPのプロセッサおよびPMICの包括的なポートフォリオは、堅牢なパワー・マネジメント、機能安全監視、およびコスト効率が要求される産業用アプリケーションを設計するためのパワフルなツールセットをエンジニアに提供します。エンジニアは、NXPのPMICと対応プロセッサを組み合わせることで、最適化された電力供給、市場投入までの期間の短縮、すぐに使用可能でスケーラブルなソリューション、複雑さを軽減するソフトウェアの統合、および低電力モードといったメリットを享受し、今日の市場が求めるエネルギー効率を満たす産業用システムを開発することが可能です。
次の産業用設計プロジェクトでは、コンポーネントを選択する前に、NXPのエネルギー・マネジメント・ソリューションを確認することをご検討ください。広範なPMICとプロセッサの中から、アプリケーションに電力を供給するのみならず、性能、安全性、予算の要求を満たす最適な組み合わせが見つかります。NXPのパワー・マネジメントに関するノウハウと機能安全への取り組みを活用することで、信頼性、効率性、およびコスト効率に優れた産業用システムを開発することが可能です。
