從百微安到納安,ROHM開發(fā)出世界消耗電流最小的電源IC
對于可穿戴設(shè)備和IoT設(shè)備來說,最大的課題就在于電池的續(xù)航。因為本身器件比較小,電池容量也比較小,所以續(xù)航是一個比較重要的問題。相比一些電池本身的新材料研發(fā)導(dǎo)入,它其實對超低功耗電源IC的開發(fā)才是真正解決問題的關(guān)鍵。從下圖可以看出,對超低電源的功耗已經(jīng)決定了這個電源的性價比和用戶體驗。
為此,2018年3月6日,ROHM召開了“消耗電流世界最小的DC/DC轉(zhuǎn)換器‘BD70522GUL’”的媒體發(fā)布會。
ROHM半導(dǎo)體(上海)有限公司設(shè)計中心經(jīng)理陳行樂介紹到,為了順應(yīng)時代和滿足市場需求,ROHM開發(fā)出了各種各樣符合市場需求的電源芯片。從二十年前數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)的電源應(yīng)用,到目前手機(jī)、PC,工業(yè)級大功率的IC應(yīng)用,以及超小封裝和超低功耗的IC新產(chǎn)品,ROHM都有對應(yīng)的產(chǎn)品。從細(xì)分市場來看,電子設(shè)備跟電源需求可以分為升壓型、降壓型、升降壓型三種。此次帶來的新產(chǎn)品即是降壓性DC/DC轉(zhuǎn)換器IC BD70522GUL。
“BD70522GUL采用了ROHM最新的Nano Energy技術(shù),這個產(chǎn)品最大的特點就是它的工作電流是世界最小的180nA。這個產(chǎn)品的電流消耗是ROHM以往產(chǎn)品的1/140,可以大幅的延長電池的使用時間,也可以延長電池的充電次數(shù)以及更換電池的次數(shù)。另外,這個產(chǎn)品它還使用了1.78mm×1.56mm的超小型封裝,對產(chǎn)品的小型化也有幫助。不僅僅是可穿戴設(shè)備,還可以在一些小配件、傳感器設(shè)備以及能源回收設(shè)備中也可以運用。”陳行樂介紹到。
另外,BD70522GUL能在更寬的負(fù)載電流范圍實現(xiàn)高效率。BD70522GUL內(nèi)置低損耗MOSFET,負(fù)載模式搭載根據(jù)負(fù)載電流自動無縫切換的Seamless Switching Mode Control (SSMC)功能,在消耗電流1µA以下的DC/DC轉(zhuǎn)換器中,在業(yè)界最寬范圍(10μA~500mA)實現(xiàn)90%以上的功率轉(zhuǎn)換效率。在眾多電子設(shè)備和應(yīng)用的不同狀態(tài)下實現(xiàn)高效率的功率轉(zhuǎn)換,有助于延長電池的驅(qū)動時間。
關(guān)于21ic記者感興趣的Nano Energy技術(shù)的發(fā)展歷史,ROHM株式會社LSI技術(shù)開發(fā)擔(dān)當(dāng)先行電源技術(shù)開關(guān)部3G技術(shù)員鶴山元規(guī)也進(jìn)行了詳細(xì)的解說。他回答道,“Nano Energy其實是ROHM集成內(nèi)部三大優(yōu)勢(布局、電路設(shè)計、工藝)技術(shù)的名稱,是ROHM公司內(nèi)部的稱法,它其實真正研發(fā)始于2014年。我是2014年加入到ROHM公司內(nèi)部成立Nano Energy研發(fā)團(tuán)隊,負(fù)責(zé)產(chǎn)品的先行技術(shù)開發(fā),橫溝是負(fù)責(zé)把先行技術(shù)產(chǎn)品化,今天發(fā)布了Nano Energy是我們團(tuán)隊研發(fā)的,但此次發(fā)布會的新品BD70522GUL是橫溝先生產(chǎn)品開發(fā)組開發(fā)的。后續(xù)我們公司內(nèi)部分工不一樣,我是負(fù)責(zé)先行技術(shù)開發(fā),包括Nano Energy,在先行技術(shù)的基礎(chǔ)上會有一些產(chǎn)品化。”
可以看到,ROHM公司垂直統(tǒng)合型的生產(chǎn)體系下生產(chǎn)出的BD70522GUL,實現(xiàn)了在無負(fù)載時消耗電流的條件下,電源IC的消耗電流從以前百微安級別的已經(jīng)進(jìn)入到納安級別的時代。更重要的是,在電源IC的消耗電流要求越來越小的時代背景之下,ROHM開發(fā)出的BD70522GUL又是走在最前面的,最尖端的,達(dá)到了180nA世界最領(lǐng)先的符合技術(shù)的產(chǎn)品。
“BD70522GUL”不僅可以用于可穿戴設(shè)備、IoT設(shè)備,電池續(xù)航時間更長,可長時間工作,還可以用做能量收集設(shè)備,支持小功率發(fā)電。最后,鶴山元規(guī)給我們演示了“BD70522GUL”的低功耗效果:以1節(jié)太陽能面板來驅(qū)動以往產(chǎn)品和BD70522GUL,向太陽能面板照射LED光, BD70522GUL利用來自太陽能的微小電流也可保持穩(wěn)定的輸出電壓。當(dāng)關(guān)掉LED光后,以往產(chǎn)品的電流立即降低到0,而BD70522GUL利用太陽能的積蓄電池也可在一段時間內(nèi)保持穩(wěn)定的輸出電壓。
“除了今天發(fā)布的單通道的DC/DC以外,三、四路的DC/DC、還有集成化比較高的PMIC馬上也會發(fā)布出來。目標(biāo)在今年內(nèi)把這個產(chǎn)品發(fā)布出來。”ROHM株式會社LSI本部電源管理LSI開發(fā)部PMIC開開發(fā)2課課長橫溝伊知郎最后說道。
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