完成节能和小型化的罗姆"Nano"电源手艺

超高速脉冲节制手艺 Nano Pulse Control™
超低耗损电流手艺 Nano Energy™
超不变节制手艺 Nano Cap™

对Nano电源手艺
这是ROHM操纵多年来堆集的摹拟手艺,为了进一步完成节能和小型化而降生出的立异型电源手艺。经由历程从开辟到出产均在团体外部完成的一向制出产体系,得以完成的立异型电源手艺“Nano”(Nano Pulse Control™、Nano Energy™、Nano Cap™)将作为知足市场须要的电源手艺为社会做出进献。
手艺申明
Nano Pulse Control™
高电压向低电压转换,用“1个电源IC”便可。
完成了体系的小型化和简化。
开辟背景
受环球规模的CO2减排大命题影响,夹杂能源汽车及电动汽车(EV)的进步正在加快,以欧洲为中间,与纯夹杂能源比拟性价比优胜的轻度夹杂能源遭到人们的更多存眷。
轻度夹杂能源接纳比以往12V电源传输效力更高的48V电源体系。别的一方面,设置装备摆设在车辆各个部位的ECU须要3.3V这类较低的驱动电压,进而请求更低的低至2.5V的驱动电压。
以往的DC-DC转换器IC,在不影响AM播送频段的2MHz任务时,从48V取得3.3V低电压时,须要先降至12V中间电压,停止2步(2个芯片)降压。规格上须要撑持从最高60V的电源降到最小2.5V的驱动电压,以是假设用1个芯片降压,则必须完成24:1这一很是高的降压比。
开辟手艺与产物化
罗姆挑衅DC-DC转换器的“单芯片化”这一高难关隘,开辟了超高速脉冲节制手艺“Nano Pulse Control™”。搭载此项手艺,将开关导通时候延长到了9ns。即便以往产物的120ns比拟,也能够或许或许或许说是一项划时期的手艺。并且,对这类极小的脉冲宽度能够或许或许或许或许停止不变节制,也是此项手艺的一大特色。 在开辟历程中,除对传统思惟体例停止了较大的思绪转变,操纵摹拟设想手艺及电源体系工艺技能、操纵垂直统合型出产体系体例也是取得胜利的主要身分。
该手艺搭载在内置MOSFET的降压DC-DC转换器“BD9V100MUF”上,2MHz任务时,经由历程1个芯片完成了从60V到2.5V的降压。
2023年,罗姆正在进一步晋升“Nano Pulse Control™”手艺,并胜利地将节制脉冲宽度从传统的9ns 大幅晋升到业界超高的2ns。


经由历程产物搭载能够或许或许或许完成的天下
从60V降压到2.5V,DC-DC转换器IC的单芯片化与操纵2个芯片比拟,能够或许或许或许大大增添包含焦点整机在内的整机数目。出格是频次的进步,使线圈的大幅小型化成为能够或许或许。
是以,不只完成了操纵的小型化、体系简化,还下降了本钱。轻度夹杂能源汽车自不用说,在产业机械人、基站的帮助电源等接纳48V电源体系驱动的产业装备范畴,有助于小型化和低本钱化,无望进一步在社会上获得推行。
罗姆继BD9V100MUF以后,将连续开辟搭载“Nano Pulse Control™”的产物,经由历程产物群来知足客户的普遍须要。

Topic
ROHM建立能够或许或许或许更大水平激起GaN器件机能的“超高速驱动节制”IC手艺
固然GaN器件因其高速开关特征的优胜性而获得普遍接纳,但对其驱动收回唆使的节制IC的高速化倒是一个题目。为了处置这一题目,罗姆进一步晋升了“Nano Pulse Control™”手艺,并胜利地将节制脉冲宽度从传统的9ns大幅晋升到业界超高的2ns。由此,建立了可更大限制地阐扬GaN器件机能的节制超高速驱动的IC手艺。今朝,罗姆正在推动操纵了该手艺的100V输入1ch DC-DC节制器IC的产物化。

Nano Energy™
能够或许或许或许或许为搭载小型电池的装备供给永劫间驱动。
开辟背景
在电子装备范畴,除智妙手机的多功效化和可穿着终端以外,导入无人参与的装备之间停止无线通讯任务的IoT装备也遭到人们的存眷。这些装备根基上都是电池驱动,是以属于激烈须要下降功耗的范畴。别的,从确保进步设想性和搭载新功效所需空间的角度来看,小型化也是一个须要的前提,驱动电池愈来愈小型,此中IoT范畴不能频仍停止装备保护的情况占多数,“用钮扣电池驱动10年”成为一个关头词。
罗姆按照市场的这类意向和主题,动手开辟能大幅下降电源IC耗损电流的手艺。研发起头时在2015年摆布,电源IC业界最小的耗损电流为360nA。究竟能下降到甚么水平是咱们研发的一个方针。
开辟手艺与产物化
若是只是纯真的斟酌下降耗损电流,能够或许或许或许接纳进步电路的电阻值,但仅仅接纳这个方法会发生来自元件的泄电流、针对噪声的活络度要进步、电路呼应速率低下等题目。罗姆使下降耗损电流时发生的折衷降至极限的同时,开辟了超轻负载状况下完全增添耗损电流的划时期手艺“Nano Energy™”。
将此项手艺搭载于DC-DC转换器“BD70522GUL”,无负载(操纵待机)完成了180nA这一超低耗损电流。此时与通俗产物比拟,电池驱动时候是以往产物的2倍。别的,在10µA至500mA这一业界最宽电流规模内,完成了90%以上的大功率转换效力。一样,若是不罗姆独占的垂直统合型出产体系体例下的“电路设想”“规划”“工艺”三大尖端手艺的融会,是没法完成的。


经由历程产物搭载能够或许或许或许完成的天下
因为电源IC耗损电流的大幅下降,使得IoT范畴的“用钮扣电池驱动10年”方针成为现实。这不只下降了装备保护所需的工夫和本钱,即便在诸如可穿着终端等小型化与多功效化疾速成长的电子装备范畴中也能操纵小型电池完成永劫间驱动。
别的,在被称为能量收罗的操纵太阳能、热能、振动等的发电体系中,即便在低发电量情况下也能使之持续任务,在情况范畴的操纵也备受等候。
罗姆将“Nano Energy™”作为焦点手艺,扩大搭载此项手艺的电源IC产物群,来知足客户的普遍须要。

Topic
进步前辈二次电池的电池办理参考设想
“Nano Energy™”手艺与太阳能电池等情况发电和进步前辈的二次电池具备很是高的兼容性。罗姆与电池制作商协作,强化了面向 IoT 装备的电池办理体系(BMS) 的参考设想开辟和供给。
此中之一是由搭载了“Nano Energy™”的电源 IC 和以各电池制作商的进步前辈电池为中间构成的参考设想“REFLVBMS00x”。电源IC搭载有合用于各公司电池规格的“Nano Energy™”手艺,是超低功耗电源,充电节制 IC 经由历程节制电池的充电、监控和放电,完成了超高效的蓄电单位。包含检测非常电压的复位IC 在内,经由历程“Nano Energy™”手艺,可完成超低的静态电流,为操纵供给高效的电源功效。

Nano Cap™
能够或许或许或许使汽车和产业装备在内的各类电源电路在外置电容器容量为极小的nF级时也可不变节制。
开辟背景
最近几年来,跟着人们节能认识的不时进步,各类操纵的电子化历程加快。出格是在汽车范畴,电动汽车和主动驾驶手艺的成长带来的手艺立异,使电子元器件的操纵数目逐年增添。别的一方面,为使电子电路加倍不变而操纵的电容器(出格是积层陶瓷电容器),是很经常利用的电子元器件,是以但愿尽能够或许增添所用电容器数目标须要日趋低落。
为了应答这一题目,电源电路须要操纵即便是小容量的输入电容器也能普通任务的电源IC(LDO稳压器)。但是若是减小输入电容器的容量,IC的输入电压绝对输入或负载动摇会不不变,增添发生振动的危险。是以,完成操纵所需的不变任务(比方,负载动摇时将输入电压动摇按捺在±5%之内)的输入电容器的极限容量为1µF,若是要用低于该容量的nF地区的输入电容器来完成不变任务,就须要史无前例的手艺性冲破。
开辟手艺与产物化
Nano Cap™经由历程改良摹拟电路的呼应机能,并尽能够或许或许地增添布线和缩小器的寄生身分,对线性稳压器的输入供给不变的节制,从而能够或许或许或许或许将输入电容器的容值降至以往手艺的1/10以下。
是以,比方由线性稳压器和微节制器构成的电路,通俗的线性稳压器须要在线性稳压器的输入端设置装备摆设1µF的电容器,在微节制器的输入端设置装备摆设100nF的电容器,而接纳Nano Cap™手艺的线性稳压器,仅需微节制器真个100nF电容器便可完成不变运转。
别的,即便在车载等对电路靠得住性请求较高的操纵中,也能够或许或许或许经由历程将LDO稳压器的输入电容器容量减小至约1µF以下100nF摆布来完成不变任务。除部件和电路板的小型化外,还可经由历程接纳超宽规模的输入电容器容量来为增添设想工时做进献。


经由历程产物搭载能够或许或许或许完成的天下
跟着超不变节制手艺“Nano Cap™”的建立,搭载了该手艺的LDO稳压器“BD9xxN1系列”撑持100nF(通俗产物所需容量的1/10以下)的输入电容器容量,并且当输入电压或负载电流动摇时,也能完成操纵所需的不变任务(输入电压动摇在100mV之内;负载电流动摇1mA⇔50mA/1μ秒时)。撑持超宽规模的输入电容器容量,不只合用于小到数μF的通俗小型MLCC(层压陶瓷电容器)和大容量的电解电容器,并且合用于以往因没法不变任务而未能现实操纵的1μF以下、0603尺寸的超小型MLCC。
罗姆正在进一步加快2020年建立的Nano Cap™手艺的产物推行。经由历程将其操纵到以LDO稳压器为首的运算缩小器等产物的外部电路中,能够或许或许或许处置各类与摹拟电路的电容器相干的不变任务题目。

Pickup Product
Nano Pulse Control™
即便在极窄的脉宽下,也能完成不变的节制,完成极高的降压比
■Buck Converter Integrated FET
Vin: 16V to 60V, 1A 1ch 2.1MHz, Integrated FET
Vin: 4.5V to 36V, 5A, 1ch, 600kHz or 1MHz or 2.2MHz, Integrated FET
■Buck Converter Integrated FET For Automotive
Vin: 16V to 60V, 1A,1ch 2.1MHz , Integrated FET
Vin: 2.7V to 36V, 2A, 1ch, with Boost Function, 2.2MHz, Integrated FET
Vin: 3.5V to 40V, 1A to 6A, 1ch, 2.2(2.4)MHz, Integrated FET
Nano Energy™
经由历程下降IC自身的功耗,以细小的电流完成不变任务
■Buck Converter Integrated FET
Ultra Low quiescent current(180nA), 1ch, Integrated FET
■Ultra Low Power Low Offset Voltage CMOS Operational Amplifiers for Automotive
Ultra Low quiescent current (160nA), 1ch, Rail-to-Rail Input/Output, Low Offset, CMOS
■Voltage Detectors for Automotive
Ultra Low quiescent current(500nA), 40V, 125℃, Over/Under Voltage Detection Window Type, SSOP6 Package
Ultra Low quiescent current(270nA), 105℃, Under Voltage Detection, SSOP5 Package
Ultra Low quiescent current(270nA), 125℃,Under Voltage Detection, SSOP5 Package
Ultra Low quiescent current(270nA), 125℃,Under Voltage Detection, SSON004R1010 Small Size Package
Ultra Low quiescent current (300nA), 125℃, Over Voltage Detection, SSOP5 Package
Nano Cap™
经由历程不变节制处置与摹拟电路中的电容器相干的不变运转课题
■Single-Output LDO Regulators For Automotive
45V Withstand, Automotive Primary
■High Speed CMOS Operational Amplifier
1ch, 2ch 4ch, High Speed Ground Sense, Excellent EMI Characteristics CMOS
■High Speed CMOS Operational Amplifier For Automotive
1ch, Input/output Rail-to-Rail, Low Offset Voltage, CMOS
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