ROHM POS机解决方案

发布时间:2017-05-03 00:00
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1、  前言

POS是一种多功能终端,把它安装在信用卡的特约商户和受理网点中与计算机联成网络,就能实现电子资金自动转账,它具有支持消费、预授权、余额查询和转帐等功能,使用起来安全、快捷、可靠。POS机是通过读卡器读取银行卡上的持卡人磁条信息,由POS操作人员输入交易金额,持卡人输入个人识别信息(即密码),POS把这些信息通过银联中心,上送发卡银行系统,完成联机交易,给出成功与否的信息,并打印相应的票据。

2、  方案概述

ROHM POS机解决方案主要由在显示模块、通信模块和电源模块组成,应用多种ROHM器件,具有安全可靠,性价比高等特点。


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    全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)面向处理大功率的5G通信基站和PLC、逆变器等FA设备,开发出两款实现高耐压和大电流的、内置MOSFET的降压型DC/DC转换器IC*1“BD9G500EFJ-LA”和“BD9F500QUZ”。    近年来,在以5G通信基站和FA设备为首的先进工业设备中,越来越多地配备了融和AI和IoT技术的新功能。随之而来的是对所使用的电源IC提出了越来越高的要求:不仅要小型高效,还要具有高耐压性能,以确保即使受到雷电等引起的突发性浪涌电压*2也不会损坏;而且还要能支持大电流,以使众多功能工作。    ROHM利用先进的电源系统工艺和垂直统合型生产体制,为工业设备市场开发出众多电源IC产品,这些产品不仅特性出色,而且还很注重可靠性和长期稳定供应。此次,ROHM又面向先进的工业设备领域,开发出高耐压和大电流性能兼备的DC/DC转换器IC。    新产品是非隔离型*3DC/DC转换器IC,利用ROHM擅长的模拟设计技术开发而成,采用电源系统的BiCDMOS高耐压工艺,可提供先进工业设备所需的电源功能。    “BD9G500EFJ-LA”适用于48V电源系统,具有业内超高的80V耐压,同时由于其内置MOSFET,可实现同类产品中高达5A的输出电流,且支持大功率,从而有助于5G通信基站和充电桩等设备实现更高可靠性和性能。而“BD9F500QUZ”则适用于24V电源系统,采用小型薄型封装(3.0mm×3.0mm×0.4mm),虽然小巧却实现了39V的耐压和5A的输出电流,有助于以FA设备为首的众多先进工业设备实现更高性能和更小体积。    <产品特点>    这两款新产品采用电源系统中的BiCDMOS高耐压工艺,并利用ROHM擅长的模拟设计技术开发而成,是内置MOSFET的非隔离型DC/DC转换器IC。新产品具备以下特点,有助于先进工业设备实现更高可靠性、更高性能和进一步小型化。    ■ 非常适用于48V电源系统的“BD9G500EFJ-LA”    1.实现业内超高的80V耐压性能,安全工作范围更宽    BD9G500EFJ-LA采用BiCDMOS高耐压工艺,在内置高边MOSFET(非同步整流型*4)的非隔离型DC/DC转换器IC中,实现了业内超高的80V耐压等级,从而可以使安全工作范围更宽。与同等输出电流的普通产品相比,耐压成功地提高了约20%,不仅在5G通信基站和服务器等的48V主电源系统中,而且在电池日益大型化的电动自行车和电动工具的60V电源系统中,都拥有足够的余量应对突发性的浪涌电压,因此有助于提高应用产品的可靠性。    2.实现业内超高的5A输出电流,有助于先进工业设备进一步提高性能并缩小体积    BD9G500EFJ-LA不仅具有80V的高耐压性能,而且还实现了在耐压60V以上的DC/DC转换器IC中超高的5A最大输出电流。非常有助于实现旨在通过安装AI和IoT功能来提高性能的工业设备,以及配备更多功能的设备的小型化。另外,通过内置低损耗MOSFET,虽为非同步整流,却仍可在2A至5A很宽的输出电流范围内实现高达85%的功率转换效率,更加节能。    ■ 非常适用于24V电源系统的“BD9F500QUZ”    1.通过节省安装面积和削减部件数量,有助于应用产品降低成本并更加小型化    BD9F500QUZ是内置MOSFET(同步整流型*4)的非隔离型DC/DC转换器IC,利用ROHM的模拟设计技术优势,以小型封装(3.0mm×3.0mm×0.4mm)实现了39V的耐压和5A的输出电流。与具有同等性能的普通产品(6.0mm×4.0mm×0.8mm)相比,尺寸减少约60%,而且还可以减少外围部件的数量。不仅如此,利用高达2.2MHz的高速开关性能,即使使用1.5?H的小型线圈也能实现稳定工作,可节省在电路板上的安装面积并可降低高度,从而有助于PLC和逆变器等各种FA设备的主电源系统的24V线应用降低部件成本并实现小型化。    2.高效率和低发热量运行,有助于提高可靠性    BD9F500QUZ虽然采用的是不利于散热的小型封装,而且还支持高速开关,但仍然能够以很低的发热量工作。在具有同等功能的小尺寸产品中,IC温度接近100℃,因此需要采取散热措施(通过外置散热器和MOSFET来分散热量),而ROHM新产品的工作效率高达90%(输出电流为3A时),并采用散热性能出色的封装,工作时的发热温度仅为65℃左右,因此客户无需采取散热措施,从而有助于提高应用的可靠性。    <应用示例>适用于48V电源系统的“BD9G500EFJ-LA”需要48V级电源输入的5G通信基站的功率放大器、充电桩、服务器等需要60V/48V级电源输入的电动自行车、电动工具等浪涌电压较大的电机应用(吸尘器和洗衣机等白色家电)适用于24V电源系统的“BD9F500QUZ”需要24V级电源输入的包括PLC和逆变器在内的各种FA设备、监视摄像头等用于各种工业设备中的FPGA和SoC等低电压工作控制系统的电源    <术语解说>    *1) DC/DC转换器    电源IC的一种,将直流(DC)电压转换为直流电压。通常包括降压(使电压下降)和升压(使电压上升)两种。    *2) 浪涌电压    受到雷电和电机启动等来自IC外部的力而产生的突发大电压。    *3) 隔离型和非隔离型    隔离型是采取了防触电措施的产品。非隔离型设置于隔离型的后段,在小型化和高效化方面更具优势。    *4) 非同步整流和同步整流    两者均为DC/DC转换器的输出控制方式。非同步整流由一个MOSFET(晶体管)和一个二极管组成,同步整流则由两个MOSFET组成。同步整流比非同步整流更难控制,但在功率转换效率方面更具优势。
2022-10-18 15:36 阅读量:1832
    全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)开发出一款设备端学习*AI芯片(配备设备端学习AI加速器的SoC),该产品利用 AI(人工智能)技术,能以超低功耗实时预测内置电机和传感器等的电子设备的故障(故障迹象检测),非常适用于IoT领域的边缘计算设备和端点*1。    通常,AI芯片要实现其功能,需要进行设置判断标准的“训练”,以及通过学到的信息来判断如何处理的“推理”。在这种情况下,“训练”需要汇集庞大的数据量形成数据库并随时更新,因此进行训练的AI芯片需要具备很高的运算能力,而其功耗也会随之增加。正因如此,面向云计算设备开发的高性能、昂贵的AI芯片层出不穷,而适用于边缘计算设备和端点(更有效地构建物联网社会的关键)的低功耗、可在设备端学习的AI芯片开发却困难重重。    此次开发出的AI芯片,是ROHM在基于日本庆应义塾大学松谷教授开发的“设备端学习算法”,面向商业化开发的AI加速器*2(AI专用硬件计算电路)和ROHM8位高效CPU“tinyMicon MatisseCORE™(以下简称“Matisse”)”构成。通过将2万门超小型AI加速器与高效CPU相结合,能以仅几十mW(仅为以往AI训练芯片的1/1000)的超低功耗实现训练和推理。利用本产品,无需连接云服务器,就可以在设备终端将未知的输入数据和模式形成“不同于以往”的数值并输出,因此可在众多应用中实现实时故障预测。    未来,ROHM计划将该AI芯片的AI加速器应用在IC产品中,以实现电机和传感器的故障预测。计划于2023年度推出产品,于2024年度投入量产。    日本庆应义塾大学 理工学部信息工学科 松谷 宏纪 教授表示:“随着5G通信和数字孪生*3等物联网技术的发展,对云计算的要求也越来越高,而在云服务器上处理所有数据,从负载、成本和功耗方面看并不现实。我们研究的‘设备端学习’和开发的‘设备端学习算法’,是为了提高边缘端的数据处理效率,创建更好的物联网社会。这次,我校通过与ROHM公司进行联合研究,进一步改进了设备端学习电路技术,并有望以高性价比的方式推出产品。我们预计在不久的将来,这种原型AI芯片将会成功嵌入ROHM的IC产品中,为实现更高效的物联网社会做出贡献。”    <关于tinyMicon MatisseCORE™>    tinyMicon MatisseCORE™(Matisse: Micro arithmetic unit for tiny size sequencer)是ROHM自主开发的8位微处理器(CPU),该产品旨在随着物联网技术的发展来提高模拟IC的智能化程度。凭借针对嵌入式应用而优化的指令集和最新的编译器技术,以高标准实现了更小的芯片面积和程序代码、以及更高速的运算处理能力。此外,该产品还符合汽车功能安全标准“ISO 26262”、ASIL-D等的要求,适用于对可靠性要求高的应用。另外,利用内置的自有“实时调试功能”,在调试时的处理可以完全不影响应用程序的运行,因此能在应用产品工作的同时进行调试。    Matisse和普通小型CPU的性能比较    <AI芯片(配备设备端学习AI加速器的SoC)详细介绍>    这次开发出的设备端学习AI芯片原型(产品型号:BD15035)在人工智能技术的基础上,采用了庆应义塾大学松谷教授开发的“设备端学习算法(三层神经网络*4的AI电路)”。为了推出可以投放市场的产品,ROHM将这种AI电路的大小从500万门缩小为2万门,仅为原来的0.4%,并将其重新构建为自有的AI加速器“AxlCORE-ODL”,同时,利用ROHM的8位高效微处理器“tinyMicon MatisseCORE™”进行AI加速器的运算控制,使得仅数十毫瓦的超低功耗AI训练和推理成为可能。利用本产品,无需连接云服务器和事先进行AI训练,就可以设备终端将未知的输入数据和模式(例如加速度、电流、照度、声音等)形成“不同于以往(异常度)”的数值并输出,因此不仅可以降低云服务器和通信成本,还能通过终端AI进行实时故障预测(故障迹象检测)。    另外,ROHM还提供可安装微控制器开发板“Arduino*5”用扩展板(配备Arduino兼容引脚)的评估板,以方便客户评估这款AI芯片。评估板上装有无线通信模块(Wi-Fi和Bluetooth®)以及64kbit EEPROM(内存),只需将该评估板与传感器等单元相连接,将传感器装在监控对象上,即可在显示屏上确认AI芯片的效果。
2022-10-08 10:59 阅读量:1809
  全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)面向汽车ADAS(高级驾驶辅助系统)中的传感器和雷达等性能日益提升的小型车载应用,开发出LDO稳压器*1IC“BUxxJA3DG-C系列”:BU12JA3DG-C、BU15JA3DG-C、BU18JA3DG-C、BU25JA3DG-C、BU30JA3DG-C、BU33JA3DG-C  近年来,在汽车领域,随着事故防止和自动驾驶技术的创新,对安全性能的要求日益提高。与此同时,车载ADAS中搭载的传感器和雷达的性能越来越高(为提高处理能力而提高电流、为省电而降低电压),这就要求向它们供电的电源IC尺寸更小,并能支持更大的电流。  ROHM利用所拥有的DC-DC转换器IC和LDO稳压器丰富的产品阵容,为汽车领域的ECU(电子控制单元)和ADAS等广泛的车载应用提供节能和小型化解决方案。为了满足性能日益提升的ADAS传感器等的电源需求,此次ROHM又开发出在输出电流方面表现出色的低输出噪声小型LDO稳压器系列产品。  新产品作为针对车载领域的二次侧*2电源应用而开发的LDO稳压器,满足应用产品对小尺寸、标准输出电压扩展等方面的基本要求。此外,尽管产品尺寸非常小(2.9mm×2.8mm),却支持高达300mA的输出电流,同时还覆盖了下限低至1.7V的输入电压范围,这在同等LDO系列中是很少见的,所以产品也适用于1.8V的电源系统。不仅如此,在输出噪声较低的LDO稳压器中,其噪声仅为55Vrms,比普通产品低约40%(输出电压为3.3V的产品相比),可用于需要更纯净电源的应用,有助于ADAS传感器和雷达等的小型化和性能提升。  新产品已于2022年8月开始暂以月产6万个(样品价格150日元/个,不含税)的规模投入量产。另外,新产品已经开始通过电商进行销售,通过Ameya360电商平台可购买。  今后,ROHM将继续开发有助于车载应用进一步节能和小型化的电源IC,不断为汽车行业的发展贡献力量。  新产品阵容  新产品“BUxxJA3DG-C系列”满足对车载产品的基本要求,比如125℃工作、符合汽车电子产品可靠性标准“AEC-Q100”、车载二次侧LDO稳压器所需的小封装尺寸以及输出电压扩展需求。  此外,尽管体积非常小,却支持高达300mA的输出电流,同时,该系列产品还覆盖了1.7V至6.0V的更宽输入电压范围。即使在1.7V输入电压、300mA输出电流条件下也能稳定工作,因此也可用于1.8V的电源系统(适用产品:BU12JA3DG-C)。不仅如此,输出噪声降低至55?Vrms,比一般产品低约40%(输出电压3.3V的产品相比),这使其对传感器等微小的电信号输出不容易产生影响(有助于提高精度),因此非常适用于对噪声敏感的、而且日益小型化和性能提升的车载产品的电源。  应用示例  ◇ 传感器、雷达、摄像头等车载ADAS系统相关  ◇ 仪表盘、抬头显示器(HUD)等信息娱乐系统相关  适用于对噪声敏感的车载产品的二次侧电源以及其他广泛的应用领域。
2022-09-28 13:59 阅读量:1566
    全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)确立了一种新电源技术“QuiCurTM”,可改善包括DC/DC转换器IC在内的各种电源IC的负载响应特性*1(以下称为“响应性能”,指后级电路工作时的响应速度和电压稳定性)。    近年来,在各种应用领域,数字化进程都在加速,随着所安装的电子元器件数量的增加,应用产品的设计工时也增加了。其中,电容器在很多应用(比如使电路稳定的应用)中被大量使用,希望减少其使用数量的需求与日俱增。此外,在电源电路中,为了减少规格变更时的设计工时,对响应性能优异、可实现预期稳定工作的高品质电源IC需求高涨。这些需求也可以说是对电源IC的基本要求,ROHM为了满足这些需求,确立了能够更大限度地追求电源IC响应性能的高速负载响应技术“QuiCurTM”。    为了实现稳定的电源功能,电源IC会内置一种通过始终监测输出电压并与IC内部的基准电压比较来微调输出电压的电路(以下称“反馈电路”)。如果这种反馈电路能够更快地响应,就可以使输入电压和负载电流*1等的波动造成的输出电压波动在短时间内恢复。另一方面,如果响应过快,就会造成电路工作不稳定,输出电压发生振荡,响应速度也会受到输出电容器的电容量(以下称“输出电容容量”)的影响,很难实现目标响应性能。    通过在电源IC中采用此次新开发的高速负载响应技术“QuiCurTM”,可以防止电源IC反馈电路不稳定,并能更大程度地实现目标响应性能。对于电源IC所需的输出电容器来说,不仅可以将电容量降至更低,减少元器件数量和电路板安装面积,还可对电容量和输出电压波动进行线性(常数为负比关系)调整,即使因规格变更导致电容量增加时,也可以轻松实现预期的稳定工作,因此,从元器件数量更少和运行更稳定两方面来看,都非常有助于显着减少电源电路的设计工时。    <关于高速负载响应技术“QuiCurTM”>    QuiCurTM是根据实现了高速负载响应的ROHM自有电路“Quick Current”而命名的商标。使用该技术后,电源IC的反馈电路能够在稳定工作的前提下更大程度地实现目标负载响应特性(响应性能)。该技术具有以下特点,有助于减少应用产品电源电路的设计工时。    1. 可减少输出电容器数量和电路板安装面积    使用QuiCurTM技术可以快速响应输出电压相对于负载电流的波动,因此,可以减少电源IC所需的输出电容器容量,从而可减少元器件数量和电路板安装面积。与ROHM以往技术相比,用不到一半的电容器容量即可实现同等的响应性能。    2. 即使规格变更时也可轻松实现预期的稳定运行    随着输出电容容量的增加,输出电压稳定了,但瞬时响应性能(到开始反应所需的时间)却变差了。使用QuiCurTM技术,即使输出电容器容量增加,也不会改变瞬态响应性能,因此可以对输出电容器容量和输出电压波动进行线性(常数为负比关系)调整。即使因规格变更而需要更稳定的运行时(希望进一步降低输出电压波动时),也可以轻松实现预期的稳定运行。    <QuiCurTM技术详情>    为了更大程度地追求响应性能,QuiCurTM技术精细划分了响应速度(控制系统)和电压稳定性(校准系统)的信号处理任务,解决了以往电源IC反馈电路中存在的两个问题:“在不稳定区域前面的低频段产生不可用区域”、“过零频率*2(f0)会随输出电容器的容量而变化”。    针对第一个问题“产生不可用区域”,该技术通过在反馈电路中配置不会产生不可用区域的专用误差放大器*3而成功解决。针对第二个问题“过零频率变化”,该技术配置了第二级专用的误差放大器,并采用了一种可以通过电流驱动来调整其放大倍数(Gain)的技术。虽然过零频率会随所连接的输出电容器容量发生变化,但通过根据该变化调整放大倍数,可以将过零频率始终设置在不稳定区域和稳定控制区域之间的边界线上。将这两个误差放大器的作用分开来构建的系统,可以广泛地应用于具有反馈电路的DC/DC转换器IC和线性稳压器等电源IC。    <与超稳定控制技术“Nano CapTM”的融合>    Nano CapTM通过改善模拟电路的响应性能,并更大程度地减少布线和放大器的寄生因素,可对线性稳压器的输出提供稳定的控制,从而能够将输出电容器的容量降至以往技术的1/10以下,因此,可以实现比如不再需要线性稳压器输出侧的电容器,只需微控制器侧100nF的电容器即可稳定运行。仅凭QuiCurTM技术,只能将输出电容器容量降至µF数量级,但当QuiCurTM和Nano CapTM技术结合使用时,则可降至nF数量级。
2022-09-28 10:08 阅读量:1761
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