瑞萨电子RA4C1：在低功耗应用中提高可靠性并延长电池寿命

Release time：2025-10-09
author：AMEYA360
source：瑞萨
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　　开发公用事业仪表中的电源一直具有挑战性。公用事业电表，尤其是智能电表，必须高效运行，以确保电表能够全天候工作并最大限度地降低能耗。随着云上数据传输的增加，安全性在这个市场空间中变得越来越重要。RA4C1微控制器旨在为您的应用提供备用电池策略，确保即使在主电源发生故障时也能进行关键操作。

　　为了确保低功耗，许多低功耗外设，如低功耗定时器、低功耗UART和段码式LCD控制器都集成到80MHz RA4C1微控制器(MCU)中。为了减少网络安全威胁，内置一个片上安全引擎，为安全功能提供了与CPU的隔离，并包括密钥管理和密码算法的硬件加速，如AES、ECC和SHA被内置到RA4C1 MCU中。有关更多信息，请查看以下RA4C1框图。

瑞萨电子RA4C1：在低功耗应用中提高可靠性并延长电池寿命

图1：RA4C1框图

　　电表在运行中需要具有弹性。为了使仪表能够在短暂停电期间继续运行，RA4C1的功耗低至1.73μA，可保持16KB的SRAM，并允许实时时钟(RTC)在软件待机模式下运行时仅消耗0.38μA。这种低功耗特性使用户能够设计带有备用电池的系统，以便在任何情况下继续运行电表。

　　让我们看看RA4C1如何在停电期间提供备用电源，如下图所示。RA4C1有两个电源域 – Vcc电源域和RTC域 – 每个电源域都可以独立供电。

　　CPU、片上存储器和除RTC之外的所有外设的电源均由Vcc供电。RTC是独立电源域的一部分，通过Vrtc引脚独立供电。

　　通过这种电源分离，即使Vcc电源出现故障，RTC也可以连续运行，并使用连接到Vrtc的小型备用电池保持准确的时间。RTC可以在0.38μA的电流下运行，同时在Vrtc的低功耗模式下运行。

瑞萨电子RA4C1：在低功耗应用中提高可靠性并延长电池寿命

图2：简化的电源框图

　　RA4C1还具有三个额外的低电压检测输入，使用户能够轻松管理具有多个电池的备用系统。

　　EXLVD和EXLVDVBAT电压检测电路允许用户监控外部电源和外部备用电池，当外部电源发生故障时，该电池可用于为整个芯片供电。

　　VRTC电压检测电路监控RTC备用电池的外部电池电压。

　　如果电压低于选定的电压电平，这些电路中的每一个都可能产生中断，表明电源出现故障。

　　这些LVD电路是对标准LVD电路LVD1和LVD2的补充，它们监控内部Vcc线路，并可用于提供额外的保护级别。

　　下图中的典型用户电路显示了外部电源，以及主系统备用电池和用于实时时钟的辅助备用电池。

　　在实际系统中，主备用电池是大型辅助电池或可充电电池，可以维持系统在一段时间内完整运行，而第二个较小的电池，通常是RTC的小型主电池，足以维持数年的时间。

瑞萨电子RA4C1：在低功耗应用中提高可靠性并延长电池寿命

图3：典型值 电源使用案例

　　在这个示例系统中，EXLVD电路用于对外部电源的故障发出预先警告。在此电源发生故障后，提供给MCU的电压电平通常需要一些时间才能开始下降，因此在这段时间内，应用程序可以安全地响应和关闭进程，并将任何关键数据存储到数据闪存中。

　　然后，系统将回退到支持系统运行的备用电池，通常保持关键系统处于活动状态并等待电源恢复。

　　如果此电池开始出现故障，EXLVD会检测到故障，系统可以安全关闭，而由独立备用电池维护的RTC将继续运行并保持正确的时间，直到主电源恢复。

　　这种架构使您的系统能够在使用1个或2个备用电池的同时，以准确的时钟安全地运行和保持工作。这些功能适用于许多应用，例如公用事业仪表和各种传感器应用。


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瑞萨电子基于R-Car第五代SoC推出端到端多域融合解决方案，加速推动SDV创新
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瑞萨电子基于R-Car第五代SoC推出端到端多域融合解决方案，加速推动SDV创新

　　12月16日，全球半导体解决方案供应商瑞萨电子(TSE：6723)宣布围绕其第五代(Gen 5)R-Car产品家族进一步扩展软件定义汽车(SDV)解决方案阵容。作为该产品家族的最新成员，R-Car X5H是业内首款采用先进3纳米制程的车规级多域融合片上系统(SoC)，可同时运行先进辅助驾驶系统(ADAS)、车载信息娱乐系统(IVI)和网关系统等多项功能。　　目前，瑞萨已启动第五代芯片的样品供应，并推出完整评估板及R-Car Open Access(RoX)平台白盒软件开发套件(SDK)，以支持下一阶段开发工作。与此同时，瑞萨正深化与客户及合作伙伴的协作，以加速产品落地进程。在2026年国际消费电子展(CES 2026)上，瑞萨将展示基于R-Car X5H的AI驱动多域应用实景演示。　　R-Car X5H采用业界先进的3纳米工艺节点，实现了更高的集成度、性能与能效，功耗较前代5纳米解决方案降低达35%。随着AI成为新一代SDV的核心要素，该SoC为多域车载应用提供强大的中央计算能力，并支持通过芯粒(Chiplet)封装技术灵活扩展AI性能。其提供高达400TOPS的AI性能，若通过芯粒技术拓展，性能更可提升四倍以上。此外，该产品还具备4TFLOPS等效*的GPU性能，可支持高端图形处理，并搭载32个Arm® Cortex®-A720AE CPU内核及六个支持ASIL D等级的Cortex®-R52锁步内核，整体运算能力超过1000K DMIPS。该SoC支持混合功能安全机制，能够在多域执行高阶功能的同时，确保系统安全无虞。　　为应对日益复杂的电气/电子(E/E)架构，瑞萨持续增添RoX开发平台功能，以推动硬件与软件在开发初期深度融合。RoX平台整合了开发下一代汽车所需的关键硬件、操作系统、软件和工具，并支持无缝软件更新，大幅简化开发流程。　　以开放、可扩展的RoX白盒SDK加速车辆创新　　为助力客户缩短产品上市时间，瑞萨针对R-Car X5H推出RoX白盒软件开发套件(SDK)。该开放平台基于Linux、安卓操作系统及XEN虚拟机。我们还为合作伙伴操作系统和解决方案提供额外支持，包括AUTOSAR、EB corbos Linux、QNX、Red Hat和SafeRTOS。开发者可即刻投入开发，构建ADAS、L3/L4级自主驾驶、智能座舱及网关系统。集成式AI/ADAS软件栈可实现实时感知与传感器融合，生成式AI与大型语言模型(LLM)则为下一代AI座舱提供智能人机交互支持。该SDK整合了来自Candera、DSP Concepts、纽劢、Smart Eye、STRADVISION、中科创达等领先合作伙伴的量产级应用软件栈，全面支持现代车载软件架构的端到端开发。　　Vivek Bhan, Senior Vice President and General Manager of High Performance Computing at Renesas表示：“自去年推出先进的R-Car产品以来，我们持续致力于开发系统解决方案，并于今年早些时候向客户交付了芯片样品。我们正与OEM、一级供应商及合作伙伴紧密协作，快速推出完整的开发平台，赋能下一代SDV。这些智能计算平台具备设计灵活性，可提供更智能、更安全、更互联的驾驶体验，并满足未来的AI出行需求。”　　Christian Koepp, Senior Vice President Compute Performance at Bosch’s Cross-Domain Computing Solutions Division表示：“我们非常高兴能与瑞萨携手推进最新汽车创新成果的落地。基于双方多年的合作基础，将瑞萨的R-Car X5H集成至我们的ADAS ECU中是顺理成章的下一步。在CES 2026上，我们将重点展示这款具备先进感知与融合能力的高性能解决方案，以满足快速发展的L2+及L3自动驾驶市场需求。”　　Dr. Christian Brenneke, Head of ZF’s Electronics & ADAS Division表示：“将瑞萨R-Car X5H与我们的ADAS ECU相结合，使我们能够提供兼具高性能计算与可扩展性的创新传感器融合能力。该联合平台融合雷达定位与高清地图技术，实现精准感知与定位，从而提供可靠的ADAS性能。在CES 2026上，我们将重点展示覆盖多个车载域的联合ADAS解决方案。”　　瑞萨将于CES 2026联合合作伙伴首次展示R-Car X5H融合演示　　在2026年CES上，瑞萨将通过一系列特邀演示，首次展示R-Car X5H的强大功能。　　此次全新多域演示基于RoX平台，从R-Car Gen 4升级至新一代R-Car X5H，集成ADAS和IVI软件栈、实时操作系统(RTOS)，以及基于Linux和Android的边缘AI功能，并搭载XEN虚拟机。该平台支持8路高分辨率摄像头输入和最多8块分辨率高达8K2K的显示屏，为下一代SDV带来沉浸式视觉体验和强大的传感器集成能力。结合RoX白盒SDK和量产级合作伙伴软件栈，该平台专为覆盖多车载域的实际部署而设计。
2025-12-17 15:36 reading：208
瑞萨电子荣获“国际模拟IC-车规级行业卓越奖”
行业新闻

瑞萨电子荣获“国际模拟IC-车规级行业卓越奖”

　　近日，由世纪电源网主办的“第四届电源行业配套品牌颁奖晚会”在深圳举办，对电源行业中优秀的企业进行了表彰，助力电源行业的蓬勃发展。瑞萨电子凭借在模拟IC及系统解决方案领域的卓越实力，荣获“国际模拟IC-车规级行业卓越奖“，瑞萨电子产品市场部邵力萍代表领奖。　　▲ 瑞萨电子产品市场部 邵力萍　　作为全球MCU、SoC及模拟/电源解决方案供应商，瑞萨的车规级产品覆盖从RH850高性能MCU、R-Car SoC到符合ASIL D等级的电源管理芯片(PMIC)以及车规MOS/SiC器件，具备高安全性及高可靠性，广泛应用于ADAS、智能座舱、BMS及OBC/DCDC等关键系统，助力汽车电子架构升级。　　在创新层面，瑞萨拥有丰富的技术专利，且产品以高集成度、低功耗、满足严格功能安全(如ASIL等级)及通过AEC-Q认证为核心特点，提供从芯片到系统的完整方案，涵盖电源管理、信号链、接口及嵌入式处理，并配备全栈开发工具，确保性能稳定，助力客户高效开发。　　为保障客户项目成功，瑞萨在全球设有本地现场应用工程师(FAE)团队，提供快速响应、完善的质量流程与PPAP支持，确保从设计到量产的全流程高效落地，为客户提供坚实的服务与供应链保障。　　此次获奖不仅是行业对瑞萨在车规级模拟与电源领域技术实力的权威认可，更是对我们持续赋能汽车电子创新的高度肯定。未来，瑞萨将继续以更高质量的产品，更高效的解决方案、更可靠的供货保障，与全球合作伙伴携手，共同推动电源技术与汽车产业的融合与发展。
2025-12-16 15:13 reading：230
瑞萨650V GaN系列荣获“行家极光奖-2025年度优秀产品奖”
行业新闻

瑞萨650V GaN系列荣获“行家极光奖-2025年度优秀产品奖”

　　近日，由行家说主办的2025行家说第三代半导体年会——“碳化硅&氮化镓产业高峰论坛暨极光奖颁奖典礼”在深圳举办。瑞萨650V GaN系列凭借卓越的产品性能及可靠的应用表现，荣获“行家极光奖-2025年度优秀产品奖”。　　“2025行家极光奖”旨在表彰第三代半导体领域中具有行业表率的优秀企业、引领产业变革的创新技术和优秀产品。其中，优秀产品奖的评选，从产品创新性、技术先进性、市场表现力、客户信赖度等多个维度进行审核。此次获奖，也展现出行业及市场对瑞萨650V GaN系列的认可与信任。　　瑞萨650V GaN FET——TP65H030G4PRS、TP65H030G4PWS和TP65H030G4PQS，适用于人工智能(AI)数据中心和服务器电源(包括新型800V高压直流架构)、电动汽车充电、不间断电源电池备份设备、电池储能和太阳能逆变器。此类第四代增强型(Gen IV Plus)产品专为多千瓦级应用设计，将高效GaN技术与硅基兼容栅极驱动输入相结合，显著降低开关功率损耗，同时保留硅基FET的操作简便性。新产品提供TOLT、TO-247和TOLL三种封装选项，使工程师能够灵活地针对特定电源架构定制热管理和电路板设计。　　瑞萨在GaN市场上独具优势，提供涵盖高功率与低功率的全面GaN FET解决方案，丰富的产品组合使瑞萨能够满足更广泛的应用需求和客户群体。　　当前，全球能源结构正以前所未有的速度与规模，向清洁化、低碳化转型。第三代半导体作为支撑能源高效转换、智能控制的核心基础材料，正强劲拉动着新能源汽车、光储充、数据中心、机器人和元宇宙等关键领域的技术创新与产业升级。面向未来，瑞萨将继续以创新、品质与可靠性为核心驱动，深化与上下游企业的协同合作，加速GaN产品与技术在更多领域的融合应用，推动功率电子行业的"芯"发展。
2025-12-10 17:27 reading：304
瑞萨电子：双指针仪表助力多领域同步监测高效直观显示
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瑞萨电子：双指针仪表助力多领域同步监测高效直观显示

　　随着工业自动化程度的不断提高以及医疗、建筑等领域对设备智能化要求的日益增长，系统监测的指标数量和复杂度都在持续攀升。操作人员不再满足于单一指标的监测，而是期望能够同时掌握多个关键参数的动态变化，以便全面了解系统运行状态。　　在此背景下，实时、直观地呈现监测信息成为行业发展的必然趋势。传统的单指针仪表或数字显示屏已难以满足这一需求，双指针仪表凭借其能够同时显示两个数值的优势，逐渐崭露头角，成为多领域同步监测的理想选择。　　然而，实现高效精准双指针仪表监测挑战重重：工作环境和电源条件差异大，需宽输入电压范围;要与不同设备无缝集成，满足多种工业接口兼容要求;且要在保证性能的同时降低功耗，提升可靠性与稳定性。　　瑞萨双指针仪表解决方案　　面对行业趋势与挑战，瑞萨双指针仪表系统带来创新解法。它可简化数值显示，即时直观呈现关键数据，让操作人员一目了然。系统具备宽输入电压特性，支持多类工业接口，可无缝融入各工业场景，提供精准模拟读数，满足多领域同步监测需求。　　整体架构由控制MCU、DC/DC降压转换器、通信收发器和HVPAK™可编程混合信号IC四大部分组成。　　控制部分采用瑞萨MCU RA2L1，它基于Arm® Cortex®-M23核心，是现今Arm® Cortex®-M系列中功耗最低的CPU之一。优化的制程和瑞萨低功耗工艺技术使其成为具有业界一流水平的超低功耗微控制器。RA2L1支持1.6V至5.5V宽电压工作，CPU时钟频率最高可达48MHz，并在运行和待机模式下均保持极低电流消耗，有效降低系统整体功耗。　　该产品配备增强型电容式触摸感应单元(CTSU2)、多种串行通信接口、高精度模拟电路与定时器，提供48引脚至100引脚的封装选择，便于根据应用灵活配置。　　此外，还可根据需要选择瑞萨的48MHz Arm® Cortex®-M23入门级USB通用微控制器RA2L2、100MHz Arm® Cortex®-M33入门级产品RA4E1，达到低功耗和优化功能集成的平衡。如果需要HMI，可选用48MHz Arm® Cortex®-M4及LCD控制器和电容式触控的RA4M1 32位微控制器。　　电源部分采用瑞萨RAA211805降压转换器，这是一款微型、易用、超低静态电流(IQ)的集成开关型稳压器，具有7V至80V的宽输入电压范围，提供固定5V/300mA输出，能够适应各种复杂的电源环境。该器件采用TSOT23-5封装，可提供全面的保护，包括输入欠压保护、输出过压保护、过流保护和过温保护，确保系统稳定可靠运行。　　瑞萨的通信收发器全面兼容各类串行通信接口需求：　　RS-485/422：采用RAA788155，为5V半双工、1Mbps差分收发器，具备±5kV EFT抗扰度和±16.5kV ESD防护，在嘈杂环境和长距离传输中确保可靠通信。　　RS-232：采用ISL4221E，QFN封装，支持+2.7V至+5.5V电源、250kbps速率，具备±15kV ESD防护，其掉电模式典型电流仅150nA，进一步提升系统通信的稳定性与兼容性。　　HVPAK™(SLG47105)是瑞萨的可编程混合信号IC，将混合信号逻辑与高压H桥功能集成于2mm × 3mm QFN封装中。其一次性可编程(OTP)非易失性存储器可存储用户定义的逻辑配置，并通过内部逻辑、I/O引脚与宏单元互连实现灵活定制。该器件能够以不同PWM频率与占空比驱动仪表的步进电机，兼具优异的热性能与紧凑尺寸，大幅节省系统空间。　　系统优势与应用领域　　瑞萨双指针仪表解决方案在系统设计上具备多方面的优势，其模拟仪表能够提供持续、即时且易于读取的直观数值显示，使操作人员无需依赖复杂界面即可快速掌握关键运行参数，而高集成度的多功能组件在减少物料数量的同时依然保持出色的性能表现，从而有效降低整体系统成本。　　方案中所采用的MCU具备业界公认的高能效与低功耗特性，并且全面兼容多种串行通信接口，这不仅提升了系统的通用性和灵活性，还为不同应用环境中的集成提供了便利条件;与此同时，HVPAK™的高度集成设计可通过不同的PWM频率与占空比灵活驱动仪表所需的步进电机，在紧凑的封装尺寸下仍然兼具优异的热性能，进一步优化了系统空间与可靠性。　　此外，RS-485/422收发器则提供了高等级的EFT与ESD防护功能，使其能够在嘈杂电磁环境和长距离传输场景下保持稳定运行，从而确保整机的长期可靠性。　　该解决方案的应用范围十分广泛，在汽车测量领域，它能够用于制动压力、机油压力及燃油压力等多项关键参数的监测;在工业设备与过程控制中，它可以实现对压力、温度、压差与液位等核心指标的实时显示与反馈;在医疗设备场景下，它同样适用于各类传感器输出的监测与控制，从而满足医疗系统对于精确性与可靠性的双重要求。　　为了帮助开发者快速完成设计与验证，瑞萨还提供样片、评估板、参考设计、配套软件以及完善的技术支持，使客户能够在缩短产品开发与测试周期的同时加快市场投放进程，从而凭借该双指针仪表方案实现多领域的同步监测与高效直观的显示体验。
2025-11-19 14:06 reading：374
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