實(shí)現(xiàn)節(jié)能和小型化的羅姆 NANO電源技術(shù)
羅姆 NANO電源技術(shù)分為三大類
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超高速脈沖控制技術(shù) Nano Pulse Control?
超低消耗電流技術(shù) Nano Energy?
超穩(wěn)定控制技術(shù) Nano Cap?
關(guān)于Nano系列
羅姆的電源技術(shù)一直追求小型化和節(jié)能化。Nano系列是采用了模擬技術(shù)的一種新型電源技術(shù)。
從開(kāi)發(fā)到制造的全過(guò)程都由羅姆自行完成,實(shí)現(xiàn)了貫穿始終的生產(chǎn)體制的Nano系列,作為滿足市場(chǎng)要求的電源IC將為社會(huì)做出貢獻(xiàn)。
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超高速脈沖控制技術(shù)
Nano Pulse Control?
高電壓向低電壓轉(zhuǎn)換,用“1個(gè)電源IC”即可。實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的小型化和簡(jiǎn)化。
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超低消耗電流技術(shù)
Nano Energy?
能夠?yàn)榇钶d小型電池的設(shè)備提供長(zhǎng)時(shí)間驅(qū)動(dòng)。
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超穩(wěn)定控制技術(shù)
Nano Cap?
可以使汽車和工業(yè)設(shè)備在內(nèi)的各種電源電路在外置電容器容量為極小的nF級(jí)時(shí)也可穩(wěn)定控制。
超10萬(wàn)種現(xiàn)貨元器件,一件也發(fā)貨,來(lái)唯樣商城購(gòu)正品~
技術(shù)說(shuō)明
Nano Pulse Control?
高電壓向低電壓轉(zhuǎn)換,用“1個(gè)電源IC”即可。
實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的小型化和簡(jiǎn)化。
開(kāi)發(fā)背景
受全球規(guī)模的CO2減排大命題影響,混合動(dòng)力汽車及電動(dòng)汽車(EV)的普及正在加快,以歐洲為中心,與純混合動(dòng)力相比性價(jià)比優(yōu)越的輕度混合動(dòng)力受到人們的更多關(guān)注。
輕度混合動(dòng)力采用比以往12V電源傳輸效率更高的48V電源系統(tǒng)。另一方面,配置在車輛各個(gè)部位的ECU需要3.3V這種較低的驅(qū)動(dòng)電壓,進(jìn)而要求更低的低至2.5V的驅(qū)動(dòng)電壓。
以往的DC/DC轉(zhuǎn)換器,在不影響AM廣播頻段的2MHz工作時(shí),從48V獲得3.3V低電壓時(shí),需要先降至12V中間電壓,進(jìn)行2步(2個(gè)芯片)降壓。規(guī)格上需要支持從最高60V的電源降到最小2.5V的驅(qū)動(dòng)電壓,所以假如用1個(gè)芯片降壓,則必須實(shí)現(xiàn)24:1這一非常高的降壓比。
開(kāi)發(fā)技術(shù)與產(chǎn)品化
羅姆挑戰(zhàn)DC/DC轉(zhuǎn)換器的“單芯片化”這一高難關(guān)口,開(kāi)發(fā)了超高速脈沖控制技術(shù)“Nano Pulse Control”。搭載此項(xiàng)技術(shù),將開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間縮短到了9ns。即使以往產(chǎn)品的120ns,也可以說(shuō)是一項(xiàng)劃時(shí)代的技術(shù)。并且,對(duì)這種極小的脈沖寬度能夠進(jìn)行穩(wěn)定控制,也是此項(xiàng)技術(shù)的一大特點(diǎn)。
在開(kāi)發(fā)過(guò)程中,除了對(duì)傳統(tǒng)思維方式進(jìn)行了較大的思路改變,利用模擬設(shè)計(jì)技術(shù)及電源系統(tǒng)工藝技巧、運(yùn)用垂直統(tǒng)合型生產(chǎn)體制也是獲得成功的重要因素。
該技術(shù)搭載在內(nèi)置MOSFET的降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器“BD9V100 MUF”上,2MHz工作時(shí),通過(guò)1個(gè)芯片實(shí)現(xiàn)了從60V到2.5V的降壓。
通過(guò)產(chǎn)品搭載可以實(shí)現(xiàn)的世界
從60V降壓到2.5V,DC/DC轉(zhuǎn)換器的單芯片化與使用2個(gè)芯片相比,可以大大減少包括外圍零件在內(nèi)的零件數(shù)量。特別是頻率的提高,使線圈的大幅小型化成為可能。
因此,不僅實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用的小型化、系統(tǒng)簡(jiǎn)化,還降低了成本。輕度混合動(dòng)力汽車自不必說(shuō),在工業(yè)機(jī)器人、基站的輔助電源等采用48V電源系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域,有助于小型化和低成本化,有望進(jìn)一步在社會(huì)上得到推廣。
羅姆繼BD9V100MUF之后,將陸續(xù)開(kāi)發(fā)搭載“Nano Pulse Control”的產(chǎn)品,通過(guò)產(chǎn)品群來(lái)滿足客戶的廣泛需求。
Pickup Product
回到頂部
Nano Energy?
能夠?yàn)榇钶d小型電池的設(shè)備提供長(zhǎng)時(shí)間驅(qū)動(dòng)。
開(kāi)發(fā)背景
在電子設(shè)備領(lǐng)域,除了智能手機(jī)的多功能化和可穿戴終端之外,導(dǎo)入無(wú)人介入的設(shè)備之間進(jìn)行無(wú)線通信工作的IoT設(shè)備也受到人們的關(guān)注。這些設(shè)備基本上都是電池驅(qū)動(dòng),因此屬于強(qiáng)烈需要降低功耗的領(lǐng)域。此外,從確保提高設(shè)計(jì)性和搭載新功能所需空間的角度來(lái)看,小型化也是一個(gè)必要的條件,驅(qū)動(dòng)電池越來(lái)越小型,其中IoT領(lǐng)域不能頻繁進(jìn)行設(shè)備維護(hù)的情況居多,“用紐扣電池驅(qū)動(dòng)10年”成為一個(gè)關(guān)鍵詞。
羅姆根據(jù)市場(chǎng)的這種動(dòng)向和主題,著手開(kāi)發(fā)能大幅降低電源IC消耗電流的技術(shù)。研發(fā)開(kāi)始時(shí),電源IC業(yè)界最小的消耗電流為360nA。到底能降低到什么程度是我們研發(fā)的一個(gè)指標(biāo)。
開(kāi)發(fā)技術(shù)與產(chǎn)品化
如果只是單純的考慮降低消耗電流,可以采用提高電路的電阻值,但僅僅采用這個(gè)辦法會(huì)產(chǎn)生來(lái)自元件的漏電流、針對(duì)噪聲的靈敏度要提高、電路響應(yīng)速度低下等問(wèn)題。羅姆使降低消耗電流時(shí)發(fā)生的折中降至極限的同時(shí),還開(kāi)發(fā)了超輕負(fù)載狀態(tài)下徹底削減消耗電流的劃時(shí)代技術(shù)“Nano Energy”?,F(xiàn)在,實(shí)現(xiàn)了180nA這一業(yè)界最小※的消耗電流。
將此項(xiàng)技術(shù)搭載于DC/DC轉(zhuǎn)換器“BD70522GUL”,無(wú)負(fù)載(應(yīng)用待機(jī))時(shí)與一般產(chǎn)品相比,電池驅(qū)動(dòng)時(shí)間是以往產(chǎn)品的2倍。此外,在10μA至500mA這一業(yè)界最寬電流范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)了90%以上的大功率轉(zhuǎn)換效率。同樣,如果沒(méi)有羅姆獨(dú)有的垂直統(tǒng)合型生產(chǎn)體制下的“電路設(shè)計(jì)”“布局”“工藝”三大尖端技術(shù)的融合,是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
過(guò)產(chǎn)品搭載可以實(shí)現(xiàn)的世界
由于電源IC消耗電流的大幅降低,使得IoT領(lǐng)域的“用紐扣電池驅(qū)動(dòng)10年”目標(biāo)成為現(xiàn)實(shí)。這不僅降低了設(shè)備維護(hù)所需的功夫和成本,即使在諸如可穿戴終端等小型化與多功能化快速發(fā)展的電子設(shè)備領(lǐng)域中也能使用小型電池實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間驅(qū)動(dòng)。
另外,在被稱為能量采集的利用太陽(yáng)能、熱能、振動(dòng)等的發(fā)電系統(tǒng)中,即使在低發(fā)電量情況下也能使之繼續(xù)工作,在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用也備受期待。
羅姆將“Nano Energy”作為核心技術(shù),擴(kuò)充搭載此項(xiàng)技術(shù)的電源IC產(chǎn)品群,來(lái)滿足客戶的廣泛需求。同時(shí),還計(jì)劃搭載在PMIC(電源管理IC)上。
Pickup Product
回到頂部
Nano Cap?
可以使汽車和工業(yè)設(shè)備在內(nèi)的各種電源電路在外置電容器容量為極小的nF級(jí)時(shí)也可穩(wěn)定控制。
開(kāi)發(fā)背景
近年來(lái),隨著人們節(jié)能意識(shí)的不斷提高,各種應(yīng)用的電子化進(jìn)程加速。特別是在汽車領(lǐng)域,電動(dòng)汽車和自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)的技術(shù)創(chuàng)新,使電子元器件的使用數(shù)量逐年增加。另一方面,為使電子電路更加穩(wěn)定而使用的電容器(特別是積層陶瓷電容器),是很常用的電子元器件,因此希望盡量減少所用電容器數(shù)量的需求日益高漲。
繼超高速脈沖控制技術(shù)“Nano Pulse Control”、超低消耗電流技術(shù)“Nano Energy”之后,ROHM又確立了第三種Nano電源技術(shù)“Nano Cap”,這是能夠減少線性穩(wěn)壓器中以往必須的外置電容器的一項(xiàng)新技術(shù)。通過(guò)減少電源電路中的電容器數(shù)量和降低容值,非常有助于減輕包括汽車領(lǐng)域在內(nèi)的眾多領(lǐng)域的電路設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān)。
技術(shù)詳解
Nano Cap通過(guò)改善模擬電路的響應(yīng)性能,并盡可能地減少布線和放大器的寄生因素,對(duì)線性穩(wěn)壓器的輸出提供穩(wěn)定的控制,從而能夠?qū)⑤敵鲭娙萜鞯娜葜到抵烈酝夹g(shù)的1/10以下。
因此,比如由線性穩(wěn)壓器和微控制器組成的電路,普通的線性穩(wěn)壓器需要在線性穩(wěn)壓器的輸出端配置1μF的電容器,在微控制器的輸入端配置100nF的電容器,而采用Nano Cap技術(shù)的線性穩(wěn)壓器,僅需微控制器端的100nF電容器即可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。在Nano Cap技術(shù)的實(shí)際評(píng)估(條件: 電容器容量100nF,負(fù)載電流波動(dòng)50mA)中,行業(yè)要求是輸出電壓波動(dòng)相對(duì)于負(fù)載電流波動(dòng)的值在±5.0%以內(nèi),以往支持100nF的線性穩(wěn)壓器的輸出電壓波動(dòng)為±15.6%,而采用Nano Cap技術(shù)的評(píng)估芯片僅為±3.6%,運(yùn)行非常穩(wěn)定。
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