Boréas développe des circuits intégrés CapDrive destinés aux actionneurs piézo-haptiques, délivrant jusqu’à 120 V en mode unipolaire ou +95 V et -95 V en mode bipolaire, en versions mono-canal et multicanaux, pour des applications grand public et automobiles. La plupart d’entre eux pilotent l’actionneur piézoélectrique et mesurent la force exercée via ce même actionneur ; ainsi, un bouton à semi-conducteurs ne nécessite aucun sous-système de détection de force distinct. Cette page compare la gamme de produits afin que vous puissiez choisir un composant sans avoir à consulter quatre fiches techniques.
La tension de sortie la plus élevée de la gamme, dans le boîtier le plus compact, avec capteur de force intégré. Il fonctionne directement à partir d’une batterie à une seule cellule, déclenche un effet en moins de 300 µs et consomme seulement 0,5 µA lorsqu’il n’est pas utilisé.
190 V crête à crête bipolaire / 3,0 à 5,5 V en entrée / WLCSP 2,1 x 1,7 mm / 0,5 µA en mode veille
Il présente les mêmes caractéristiques que le BOS1921, mais sans fonction de détection, ce qui permet de réduire son coût. Utilisez-le lorsque le circuit dispose de son propre capteur externe, ou lorsqu’aucune détection n’est nécessaire, par exemple pour piloter une micropompe piézoélectrique.
190 V crête à crête bipolaire / 3,0 à 5,5 V d'entrée / WLCSP 2,1 x 1,7 mm / sans détection
Quatre canaux de sortie indépendants issus d'un seul circuit intégré, chacun capable de piloter et de détecter de manière autonome. La fonction « Zero Power Sensing » maintient la détection de force active pendant que le reste du système est en veille, et les effets peuvent être synchronisés entre les canaux.
0 à 60 V / 4 canaux / 4 GPIO / résolution de 220 µV / 10 kSPS
BOS1211 AEC-Q100 G2
Il est alimenté par la tension de 12 V de la batterie du véhicule et pilote les grands actionneurs à haute capacité dont une surface automobile a besoin, avec des fonctions de détection intégrées. Le boîtier à flancs mouillables permet l'inspection optique des soudures.
0 à 120 V / 9,0 à 16 V en entrée / charge de 4 µF / QFN-24 à flancs soudables
| Paramètre | BOS1921 | BOS1931 | BOS0614 | BOS1211 |
|---|---|---|---|---|
| Domaine d'application | Consommateur | Consommateur | Multicanal | Automobile |
| Tension de sortie | 190 V crête à crête (+95 V / -95 V) |
190 V crête à crête (+95 V / -95 V) |
0 à 60 V | 0 à 120 V |
| Type de sortie | Bipolaire | Bipolaire | Unipolaire | Unipolaire |
| Détection piézoélectrique intégrée | Oui, une résolution de 7 mV | Indisponible | Oui, résolution de 220 µV | Oui, résolution de 130 mV |
| Tension d'alimentation | 3,0 à 5,5 V | 3,0 à 5,5 V | 3,0 à 5,5 V | de 9,0 à 16 V |
| Alimentation E/S | de 1,62 à 5,5 V | de 1,62 à 5,5 V | 1,2 à 1,8 V | de 1,62 à 5,5 V |
| Canaux de sortie | 1 | 1 | 4 | 1 |
| GPIO | 1 | 1 | 4 | 1 |
| Charge capacitive maximale * | 820 nF | 820 nF | 875 nF au total | 4 µF |
| Temps de démarrage | Moins de 300 µs | Moins de 300 µs | Moins de 500 µs | Moins de 500 µs |
| Courant de veille | 0,5 µA | 0,5 µA | 4 µA | 8 µA |
| THD+N | < 1 % | < 1 % | < 1 % | < 1 % |
| Interface numérique | MIPI I3C/I2C | MIPI I3C/I2C | MIPI I3C/I2C | SPI |
| FIFO à forme d'onde | 1 024 échantillons | 1 024 échantillons | 1 024 échantillons | 1 024 échantillons |
| paquet | WLCSP 2,1 × 1,7 mm QFN 4 x 4 mm |
WLCSP 2,1 × 1,7 mm QFN 4 x 4 mm |
WLCSP 2,1 x 2,5 mm | QFN-24 à flancs mouillables |
| Qualification | Consommateur | Consommateur | Consommateur | AEC-Q100, niveau 2 |
* La charge capacitive maximale est donnée à titre indicatif uniquement. Des charges plus élevées peuvent être utilisées dans des conditions de fonctionnement moins strictes.
Chaque composant utilise l'architecture CapDrive, un FIFO de 1 024 échantillons pour les formes d'onde et 2 ko de mémoire RAM dédiée aux formes d'onde. Les valeurs sont tirées des fiches techniques abrégées dont les liens figurent ci-dessous. Veuillez consulter la fiche technique complète avant de valider une conception.
Dans la famille aussi. Le BOS1901 Il s'agit du pilote CapDrive d'origine, remplacé pour les nouveaux modèles par le BOS1921. Le BOS1221 Il s'agit d'un module de commande automobile proposant une gamme de produits plus étendue, disponible sur demande plutôt que par le biais de la distribution générale. N'hésitez pas à nous contacter si votre projet en a besoin.
L'actionneur détermine la tension dont vous avez besoin. Un élément piézoélectrique plus grand nécessite un champ électrique plus intense pour se déformer suffisamment afin d'être perceptible, et le choix de l'actionneur dépend de l'espace disponible, du poids et de la puissance que votre produit peut lui fournir. Choisissez d'abord l'actionneur adapté à votre application, puis sélectionnez le circuit d'attaque capable d'atteindre sa tension nominale. Vous ne savez pas quel type d'actionneur convient à votre produit ? Lisez Piézo, LRA ou ERM : comment choisir un actionneur haptique ?.
Un pilote bipolaire génère des formes d'onde présentant à la fois une amplitude positive et négative, tandis qu'un pilote unipolaire fonctionne uniquement avec une tension positive. Un pilote bipolaire peut piloter un actionneur unipolaire, mais un pilote unipolaire ne peut pas piloter correctement un actionneur bipolaire. Les modèles BOS1921 et BOS1931 sont bipolaires à +95 V et -95 V. Les modèles BOS0614 et BOS1211 sont unipolaires, respectivement de 0 à 60 V et de 0 à 120 V.
Un actionneur piézoélectrique se comporte électriquement comme un condensateur, dont la capacité varie généralement de quelques nF à quelques µF pour les actionneurs haptiques. Cette capacité détermine la quantité d'énergie nécessaire pour établir la tension aux bornes de l'actionneur ; le circuit d'attaque doit donc être dimensionné en fonction de la capacité de votre actionneur. Si sa puissance nominale est insuffisante, l'effet obtenu sera inférieur à ce que l'actionneur est capable de produire. Notez qu'une charge plus élevée peut être utilisée dans des conditions de fonctionnement moins strictes.
L'effet piézoélectrique étant réversible, le même actionneur qui produit cet effet génère également une tension mesurable lorsqu'il est enfoncé. Un circuit d'attaque avec fonction de détection intégrée lit directement cette tension, ce qui permet de supprimer un sous-système de détection de force distinct de la nomenclature. Pour un bouton à semi-conducteurs, c'est généralement le facteur déterminant. Lorsque la détection n'est pas nécessaire, le BOS1931 offre les mêmes performances d'attaque à moindre coût.
Détection de force. Le BOS1931 offre les mêmes caractéristiques que le BOS1921, mais sans la fonction de détection, ce qui permet de réduire son coût. Les performances de commande sont identiques : les deux modèles fournissent une tension crête à crête de 190 V à partir d'une alimentation de 3,0 à 5,5 V, dans les mêmes options de boîtier. Optez pour le BOS1921 lorsque la conception prévoit la détection de la force via l’actionneur, comme c’est le cas pour un bouton à semi-conducteurs. Optez pour le BOS1931 lorsque la conception utilise un capteur externe, ou lorsqu’aucune détection n’est nécessaire, comme dans le cas de la commande d’une micropompe piézoélectrique.
Les modèles BOS1921 et BOS1931 fournissent tous deux une tension crête à crête de 190 V, soit +95 V et -95 V en mode bipolaire, à partir d'une alimentation de 3,0 à 5,5 V. Il s'agit de la plus grande amplitude de sortie de la gamme Boréas, disponible dans un boîtier WLCSP de 2,1 x 1,7 mm. Le BOS1211 atteint la tension asymétrique la plus élevée, comprise entre 0 et 120 V.
Le BOS1211 est certifié conforme à la norme AEC-Q100 de niveau 2. Il fonctionne avec une tension d'alimentation comprise entre 9,0 et 16 V, délivre une tension de sortie comprise entre 0 et 120 V, peut piloter une charge capacitive allant jusqu'à 4 µF et est proposé dans un boîtier QFN-24 à flancs mouillables, ce qui permet l'inspection optique des soudures. Il intègre une fonction de détection piézoélectrique.
Une micropompe nécessite une commande mais pas de détection ; le BOS1931 est donc généralement le composant adapté : commande bipolaire de 190 V crête à crête à partir d'une alimentation de 3,0 à 5,5 V, dont la fonction de détection a été supprimée pour réduire le coût.
Le BOS0614 dispose de quatre canaux de sortie ; il permet ainsi de piloter et de détecter quatre actionneurs à partir d'un seul circuit intégré. Il est également possible d'utiliser plusieurs dispositifs BOS1921 pour reproduire plusieurs formes d'onde de manière synchrone, en maintenant un écart de phase inférieur à 2 µs.
À l'exception du BOS1931, qui ne dispose pas de fonction de détection, les pilotes basés sur CapDrive mesurent la tension générée par l'actionneur lorsqu'il est enfoncé, via les deux mêmes fils qui l'alimentent. Le BOS1921 offre une résolution de 7 mV et le BOS0614 une résolution de 220 µV ; ce dernier maintient la fonction de détection active en mode « Zero Power Sensing » tandis que le reste du système est en veille.
Les composants grand public, à savoir les modèles BOS1921, BOS1931 et BOS0614, fonctionnent entre 3,0 et 5,5 V ; ils peuvent donc être alimentés directement par une batterie au lithium à une seule cellule ou par une tension de 5 V. Le modèle automobile BOS1211 est alimenté par la batterie du véhicule (tension de 12 V), entre 9,0 et 16 V.
CapDrive récupère l'énergie stockée dans la capacité de l'actionneur et la réutilise au lieu de la dissiper sous forme de chaleur, ce qui permet de réduire la consommation à seulement un dixième de celle des autres pilotes piézoélectriques disponibles sur le marché. Entre deux effets, chaque pilote peut être réglé en mode veille ou en mode détection, ce qui réduit sa consommation d'énergie.
Fiches techniques abrégées, aucune inscription requise.
