水芯电子重磅发布DSP和数字无桥PFC+LLC单芯片方案

近日，水芯电子重磅发布DSP和数字电源控制芯片——M2025及M3010。本文将重点为大家介绍这两款产品以及基于无桥PFC和LLC的单芯片M3010的控制实现方案和基于微逆、PFC、LLC以及CLLLC的M2025的单芯片实现方案，覆盖通信、工业控制、光伏、储能、微逆、服务器等多应用场景。

01——M2025

M2025是一款基于ARM核开发的数字信号处理芯片，其外设资源对标TI C2000系列的F280025、F2813X等产品，主频最大可达80MHZ，自带硬件3P3Z，能快速完成环路计算，内部FLASH为64KB、内部RAM为32KB，自带硬件CRC校验，可最大限度确保代码的运行安全。

•高性能、多功能

•集成高速、低延迟的模拟和控制外设

•内部集成硬件环路运算加速器

性能参数：

• 集成ARM Cortex

-最高运行频率：80 MHz

-内置Coresight调试接口

-提供中断控制器

• 定点硬件加速器

-CRC 引擎和指令

-支持3P3Z补偿器

•片上存储器

-64KB FLASH

-32KB RAM

•时钟监控系统

•3.3V单电源

•系统外设

•CLB

•丰富的通信接口

•模拟系统

-两个 4 MSPS 12 位模数转换器

-两个 12 位数模转换器

-四个窗口比较器

-四个可编程增益放大器

•增强控制外设

•温度范围：-50℃至125℃

（一）交错图腾柱PFC应用

特点：

•高可靠和稳定的ADC模块，降低输出纹波

•支持PWM的CBC和OST封波功能，最大限度确保系统安全

•支持PWM抖频，降低EMI频谱尖峰

•支持将程序直接加载到RAM中运行，提升程序运行速度

•支持硬件数学运算，最大限度缩短环路计算时间

•广泛应用于PC、服务器、通信/UPS、导轨、砖块、充电桩、OBC等领域

（二）微型逆变器应用

特点：

•电路体积小、结构简单、便于安装和维护

•较高精度和较稳定的ADC，确保提升最大的追踪效率

•支持复杂的防孤岛效应算法和高低压穿越算法

•支持谷开关，确保每次谷底导通，提升系统效率

•支持与外部多种通信模式

•在电力、通信、交通、农业等领域有广泛的应用场景

（三）全桥LLC应用

特点：

•通过硬件3P3Z，确保环路计算的硬件实现，最大限度提高环路运行速度

•电路控制采用PFM+PWM模式，极轻载采用打嗝模式提升效率

•采用可变死区时间，兼顾可靠性和效率

•支持硬件TZ，确保极端情况下功率硬件安全

•对外通信端口采用SCI、CAN、SPI等

•广泛应用于PC、服务器、通信/UPS、导轨、砖块、充电桩、OBC等领域

（四）双向DCDC（CLLLC拓扑）应用

特点：

•较高精度和较稳定的ADC，确保系统波纹小

•PWM支持打嗝输出，可以支持系统运行在空载模式

•具备快速硬件保护功能，能最大限度确保系统的安全运行；

•系统对外支持CAN、SCI、SPI等多种通信方式；

•主要用于调峰、分担负载、紧急备份等功能，主要可完成双向能量的调节功能，多应用于PCS、充电桩等领域；

02——M3010

水芯电子M3010是一款单芯片集成无桥PFC+LLC控制器的数字控制器芯片。

交错图腾柱PFC+全桥LLC

特点：

•单路低感量，单路纹波较大，交错后纹波系数小于0.3

•单路电流CBC及OST保护，CBC处理电网异常，不会误触发关机，极端情况可通过 OST保护硬件

•软件有效值过流，有效值过压，有效值过功率，温度等全面保护

•软件引入前馈占空比及电流采样DCM校准，并自主判断CCM及DCM模式，提升轻载THD

•轻载关闭其中一相，提升轻载效率

•两相间动态均流确保两路电流一致

•电压环快速环路功能确保后级突加载母线电压稳定

•开关频率抖动，降低EMI频谱尖峰

•电流的CBC保护及输入前馈，确保再立即和电流电网异常下的可靠性

•软件工频陷波器滤除100hz纹波，可提升电压环带宽

•控制环路为输出电压环和输出电流环，采取双环竞争模式

•电路控制采用PFM+PWM模式，极轻载采用打嗝模式提升效率

•采用可变死区时间，兼顾可靠性和效率

•闭环缓起避免过冲，对不同特性负载适应良好

•提供多重保护机制，包括过欠压保护、多级过流保护以提升动态性能，过载保护、过温保护等保护且可配置重启时间提供灵活应用

•对外通信端口采用SCI、CAN、SPI等

突破技术垄断加速DSP国产替代

在电源数字化时代背景下，DSP已成为通信、计算机、消费电子等领域的基础器件。研发DSP芯片，除了需要较强的芯片硬件设计功底，还需要团队掌握编译器、指令集等软件相关能力，研发技术门槛较高。 水芯电子拥有完整的芯片设计团队，包括SoC/DSP架构设计、DSP验证、版图设计&封装测试设计以及数字电源/电机软硬件和系统开发等研发人员，具有丰富的数字电源芯片研发经验。

水芯电子M2025、M3010完全实现自主知识产权，将进一步突破国外对高端控制类DSP芯片和数字电源芯片设计的技术垄断，为中国新质生产力发展贡献力量。

提供国产CGM芯片解决方案，「列拓科技」有望为终端创造35%降本空间 早期项目

文｜胡香赟

编辑｜海若镜

过去两年间，GLP-1产品带火了减重赛道。但作为一款新型降糖产品，糖尿病市场才是基本盘。而对于糖尿病患者来说，除药物外，能够提供血糖监测功能的检测仪产品同样重要。

传统方法中，这部分工作主要依赖指尖血糖（BGM）产品来完成，存在反复采血、感染风险、携带不便等问题。近年来，作为新型解法的持续血糖监测（CGM）产品逐步进入糖尿病患者的视野。这类产品的硬件包括传感器、发射器、接收器3部分，主要通过埋植皮下的传感器实时监测人体内的葡萄糖浓度，并将其转变为电信号传输至配套的接收器或手机APP内，拥有24小时动态监测、具备存储功能、低感染风险、无感佩戴等优势。

从终端产品角度来看，多个海内外品牌的产品已为患者提供了丰富选择，但现阶段售价还比较昂贵，比如一个使用周期为14天的传感器的常见价格区间就在180-400元不等。对比之下，部分BGM产品的年治疗花费仅为千元。

“过去几年，我们看到了CGM产品的患者教育普及、放量，截止到去年1400-1500万贴的用量大约对应近30亿元的市场；但未来3-5年后，想要实现自费市场上亿规模的放量，降成本是必要问题。”列拓科技创始人易志中表示。

列拓科技成立于2016年，初期主打高性能微控制器（MCU）产品，提供微控制及模块化定制SOC、信号链等一站式芯片解决方案，过程中“关注到CGM等医疗品类的市场前景后”，于2020年开始切入医疗信号链芯片领域，成为较早一批提供国产化CGM AFE芯片及完整解决方案的企业之一。公司核心团队共事时间超10年，核心技术人员均具备10-15年集成电路行业国际大厂从业经验，在产业链整合及相关资源方面颇具积累。

“过去的方案以分立式为主，主要基于运放、基准源电源等国外芯片组成，导致整体解决方案（PCBA）成本偏高，PCBA尺寸偏大造成佩戴体验不佳，良率偏低等问题；而我们的AFE方案通过把ADC（模数转化器）、TIA（可编程互阻放大器）、DAC（数模转化器）等功能集成到一张芯片上，实现一张集成芯片完成传感器模拟信号转为数字信号给主控芯片处理，元器件使用数量和整体大小均有所减少，一方面能够降低功耗、提供良率及佩戴体验同时也可带动成本下降。”易志中介绍称。

据列拓科技介绍，这样的设计能够带动整体解决方案降本超50%、AFE芯片降本在50-70%之间。传导至终端市场，有望为产品“提供35%以上的降本空间”，同时也为下游品牌商“提供更大的降价区间选择”。

此外，从性能上看，列拓科技的CGM AFE芯片实现了更低功耗、更高精度及集成度，以及可灵活配置等特点。以低功耗为例，一代产品standby模式和sleep模式下的能耗分别为2.5uA和4.2uA，宽工作电源电压范围2.0V-5.5V。

今年1月开始，公司的第一代CGM AFE芯片产品已经开始批量生产，目前正在定义二代、三代产品系统需求，其中第二代产品预计在今年年底完成开发、推进量产。

据易志中介绍，从产品开发周期上看，当解决方案把软件测试等环节的开发完全打通后，下游客户就能够将精力重点放在算法和传感器的研发上。“我们基本达成在2周内形成产品化的能力。相比之下，传统分立式方案的开发周期往往在2月以上。在某种程度上，我们也可为客户节省一定研发成本。”

商业化方面，依托较早布局和快速开发的优势，列拓科技已积累一定的核心客户及上下游合作伙伴。目前，公司CGM解决方案/AFE芯片送样客户数量超过40家，其中20家以上已到人体临床阶段。“CGM产品作为三类医疗器械，送样型检通过后，厂商更换解决方案/AFE芯片供应商需再次进行审批。今年正式开始放量后，预计公司CGM板块营收将达千万元以上。”

目前，列拓科技已启动A轮融资，主要用于流片及晶圆费用、产品研发及市场拓展等。此前，公司曾获得来自毅达资本等多家产业、财务投资机构的投资，由后浪资本担任长期独家财务顾问。

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