全球物聯網觀察 - 鑄造工業最強芯，智芯微不斷提升以智能芯片為核心的整體解決方案提供能力－鑽石舞台

2022年度重磅評選

由芯師爺主辦的「2022 硬核中國芯」評選活動火熱進行中，現以「雲展覽」的方式為您全方位展示中國芯產品及企業。

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北京智芯微電子科技有限公司

參評獎項

2022年度最佳信號鏈芯片

2022年度最佳電源管理芯片

企業介紹

北京智芯微電子科技有限公司成立於2010年，註冊資本64.1億元。目前擁有9家分子公司，是國家高新技術企業、國家技術創新示範企業、國家規劃布局內重點集成電路設計企業，連續八年獲評「中國十大集成電路設計企業」，目前排名全國第三。

智芯公司堅持以「鑄造工業最強芯」為使命，不斷提升以智能芯片為核心的整體解決方案提供能力，形成了「安全、主控、通信、傳感、射頻識別、計量、人工智能、模擬」八大產品線，業務範圍覆蓋能源電力、軌道交通、汽車電子、石油石化等領域。其中模擬芯片產品涵蓋了電源、隔離、信號鏈、接口四大類，高精度多通道同步採樣ADC芯片、數字隔離芯片各項性能指標居國內領先水平。

面向未來，智芯公司將不斷提升自主研發能力和產品創新能力，為國內集成電路行業加速發展做出努力，為推動芯片國產化貢獻力量。

企業官網

www.sgitg.sgcc.com.cn

產品介紹

產品一

SCCK1141X

產品介紹

SCCK1141X是北京智芯微電子科技有限公司自主研發的高性能電容型數字隔離芯片產品，採用了完全自主知識產權的體系架構。本產品採用與CMOS工藝兼容較好的SiO2作為隔離介質，可通過簡易的電容串聯加強其隔離安全特性，而且可以與ADC、SPI接口、比較器等各類功能單元電路實現單芯片集成，產品具有高抗電磁干擾、高效率、高可靠等優點，對於實現用電信息採集、電力繼電保護、電機控制與驅動等設備的換代升級，提升數字信號傳輸的可靠性、穩定性和抗干擾能力具有重要意義。

SCCK1141X芯片已成功應用於用電信息採集、電力繼電保護等領域，未來準備向新能源、電機控制與驅動、電力試驗檢測裝備等關鍵電力基礎裝備開展替代應用，對保障電力行業的發展有重要基礎支撐和重大實用意義。

產品性能

隔離耐壓：5000Vrms@ 1min

信號輸入輸出引腳ESD防護等級：±8kV（HBM）

高共模瞬變抗干擾度：100kV/μs

每通道靜態電流：1.2mA

最高數據傳輸速率：150Mbps

每通道總功耗電流：2mA@10Mbps

電源電壓：1.8V~5.5V

工作溫度範圍：-40℃~+125℃

工作壽命：≥16年

價格競爭力

SCCK1141X對標世界知名品牌TI的ISO784x 及ADI的ADuM24xE，不僅性能上可達到國際大廠性能指標，且價格僅為國際知名品牌的1/2 。一方面有利於下游應用廠商實現芯片的國產化替代，另一方面也提供了一個強有力的價格支撐。

技術創新

（1）調製方法創新：設計了高傳輸速率、低延時、低功耗的調製方式和編解碼電路，解決了電容耦合數字隔離器的調製和編解碼過程中傳輸速率低、延時大、功耗高的問題。

（2）編解碼方法創新：提出了一種多通道數字信號編解碼方法，設計了多通道數字信號通信架構，加入了瞬態過壓保護電路（OVLO）和欠壓保護電路（UVLO），提高了系統集成度，降低了系統成本，顯著減小了PCB布板時隔離器所占用的面積。

（3）耐壓電容設計方式創新：基於等離子體化學氣相沉積法、通孔蝕刻及填充技術，有效避免空洞、晶圓的破片、通孔互聯等現象，保證沉積較厚的二氧化硅、蝕刻出較深的通孔，並將耐壓提升至5kVrms。

（4）信號同步電路創新：設計了一種實現電容隔離芯片信號同步電路的方法，採用D觸發器使輸入信號與時鐘信號同步，解決了輸入信號與振盪器產生的時鐘信號不同步時造成的電路編碼和解碼紊亂問題，且與高頻信號形成六個時序精確的控制信號，控制發送機中的傳輸門和發送端管子的導通與截止。

客戶服務

公司擁有專業的技術服務團隊，在職員工2700多人，其中研發人員、技術支持人員、銷售人員、運營支撐人員均來自國際國內知名廠商。智芯公司下設9家分子公司，服務範圍遍布全國。且智芯公司以服務客戶為理念，問題答覆響應時間平均不超過12小時。

應用案例介紹

在智能物聯電錶中的應用

智能物聯電錶承擔着電能數據採集、計量和傳輸的任務，不僅需要管理芯片與計量芯片之間、計量芯片與擴展功能模塊之間保證高速通訊。並且需要隔離器件實現計量芯片與管理芯片、管理芯片與脈衝模塊、管理芯片與RS-485模塊之間的信號隔離。

傳統方案是採用光耦進行信號隔離。但傳統的光耦方案存在體積大，不容易集成，功耗大，傳輸延時長，CTR隨時間和溫度衰減等問題。使信號傳輸的可靠性產生一定問題。

SCCK1141X是智芯公司用於智能物聯電錶的高可靠數字隔離器。滿足UL1577 5kV隔離耐壓要求，且具有高電磁抗擾度和低輻射的特性。共模瞬態抗干擾度（CMTI）高達100kV/us。當輸入掉電時輸出默認狀態可選。寬供電範圍可直接對接大多數MCU等數字接口。出色的系統級電磁兼容(EMC)性能，增強了使用的可靠性和穩定性。

產品二

SCCK9006HEH201

產品介紹

SCCK9006HEH201是由北京智芯微電子科技有限公司自主研發的一款集成能量管理、充放電管理、電壓調節、儲能器件管理等功能的微能量採集芯片。該芯片可以在低至15uW的能量輸入場景下實現冷啟動，啟動後可從太陽能電池板提取直流電，為存儲元件如電池或超級電容器充電，通過兩個LDO穩壓器為不同的負載提供穩定的工作電壓。

產品性能

備用固態電池：支持

支持的取能方式：太陽能,熱能,機械能,射頻

最小冷啟動電壓：0.38V

最小冷啟動功率：<15μW

正常工作輸入電壓：50mV~5V

輸出電壓範圍：最高4.2V

最少BOM數：7個

LDO集成：支持

MPPT採樣處理時間：80ms

可支持的儲能單元：可充電電池，鋰電池、超級電容等

工作溫度(℃)：-40~125

單獨的負載供電管腳：支持

電源備份需求：支持

價格競爭力

SCCK9006HEH201對標世界知名品牌TI的BQ25570及ST的SPV1050，不僅性能上可達到國際大廠性能指標，且價格僅為國際知名品牌的2/3 。一方面有利於下游應用廠商實現芯片的國產化替代，另一方面也提供了一個強有力的價格支撐。

技術創新

（1）超低電壓下冷啟動電路創新：設計了具備在超低電壓和超低輸入功率下工作的冷啟動電路，採用前饋體偏置技術和寄生PN結限壓防護技術，既解決了CMOS 250nm工藝MOS器件閾值相對最低工作電壓過高而啟動難的問題，又避免了體源端寄生PN結在過大偏置電壓下誤開啟的問題。

（2）超高集成電源管理電路創新：設計了覆蓋微能量收集、電池存儲和電源管理的完整電路，通過完善的預定義配置場景設計，可以用業內最少BOM滿足靈活多樣的應用場景需求，提高了系統集成度，降低了系統成本，顯著減小了PCB布板時隔離器所占用的面積。

（3）多層次電源管理方式創新：設計了支持微能量收集+備份原電池、充電電池或超級電容儲能、雙通道電壓整流輸出的三級電源管理，可以高/低電壓同時供電輸出、環境微能量不足時自動切換備份原電池、以及系統缺電時提前預警通知，具有一次部署後期免維護的優點，非常適合海量的無線物聯網節點全生命周期供電使用。

客戶服務

應用案例介紹

案例1名稱：基於智芯微能量收集管理芯片SCCK9006HEH201的有源RFID標籤

有源RFID承擔着電力塔杆的身份識別、數據傳輸的任務，通信距離越遠，電力塔杆巡檢效率越高但節點供電能力也越高（幾十毫安以上）。此外，電力塔杆要求RFID模塊一次部署後終身免維護，野外環境複雜導致環境微能量波動大，都對有源RFID模塊供電提出了非常嚴苛的條件。

傳統方案一是採用無源RFID方式，利用RFID讀卡設備抵近電力塔杆對無源RFID讀卡，雖然無源RFID對供電要求簡單，但是由於通信距離非常短（<米級），導致險峻地形和惡劣天氣下無法安全高效進行自動巡檢，使電力塔杆管理費時費力。

傳統方案二是採用大電池供電方式，雖然可以支持有源RFID的遠距離通信，但是電池體積大、壽命短、成本高且後期維護困難，同樣不利於千萬量級電力塔杆自動巡檢需求。

SCCK9006HEH201是智芯公司用於無線物聯網節點供電的微能量收集存儲管理芯片，具有原電池備份、微能量收集、電池儲能的多層次電源體系，能夠同時輸出兩路高/低電壓，能夠靈活配置從閾值、BOM以及負載等參數，完全滿足有源RFID在電力塔杆場景中應用需求。

基於智芯微能量收集管理芯片SCCK9006HEH201的有源RFID標籤，在電力公司試點應用中，實現了400米遠距離通信，同時還有體積小、太陽能收集效率高等優點，得到了用戶單位的充分認可。

案例2名稱：基於智芯微能量收集管理芯片SCCK9006HEH201在食品供應鏈管理上的應用

基於智芯微能量收集管理芯片SCCK9006HEH201的食品供應鏈管理應用，也是本產品的一個重要應用。為了滿足國家對食品全程可追溯的管理要求，實現食品在生產、加工、儲運、流通和配送等全生命周期的管理的要求。

基於微能量收集管理芯片SCCK9006HEH201開發的有源RFID模塊，成為重要的數據採集單元。該產品擁有一次安裝，終身免維護的特點，可作為有源RFID標籤的電源供給方，為RFID標籤提供持久的電源供給。再通過專有RFID手持機，遠距離讀取標籤中的加密數據，通過網絡上送至系統端，通過密鑰管理系統進行解密校驗。

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