ROHM最新Nano Energy技术助力纽扣电池实现10年驱动

日期:2018-03-13

世界最小消耗电流180nA的DC/DC转换器实现90%以上功率转换效率

日前,全球知名半导体制造商ROHM在北京举办新产品发布会,宣布面向移动设备、可穿戴式设备及IoT设备等电池驱动的电子设备,推出实现世界最小消耗电流的内置MOSFET的降压型DC/DC转换器“BD70522GUL”。ROHM Co., Ltd.LSI本部商品开发担当复合电源LSI商品开发部PMIC开发2课课长横溝 伊知郎、LSI本部技术开发担当先行电源技术开发部3组技术员鶴山 元規和ROHM半导体(上海)有限公司设计中心经理陈行乐与媒体分享了这款采用Nano Energy技术的全新产品。
 
消费电子领域变化趋势
陈行乐首先介绍了新产品的研发背景,他认为,近年来,智能手机等移动设备、可穿戴式设备及IoT设备等用电池驱动的电子设备迅速普及。可穿戴式设备和IoT设备的课题在于电池续航。电池所面临的课题在于提升安全性、小型化和长寿化,而低功耗的电源IC有助于解决这一课题,其关键在于降低电源IC的消耗电流。
他说,移动设备电源管理的关键功能包括三种类型:升压型、降压型和升降压型。ROHM的电源IC一直在支持紧跟时代的应用和人们的生活。早在今年1月16日,ROHM就发布了升压型DC/DC转换器“BU33UV7NUX”,在同等功能的产品中实现了业界最高级别的7µA低消耗电流,以更低功耗在更宽的负载电流范围实现高效驱动,有助于延长电池的续航时间。
 
Nano Energy技术应运而生
陈行乐介绍说,在ROHM的垂直统合型生产体制下,利用凝聚“电路设计”、“布局”、“工艺”三大尖端模拟技术优势而独创的Nano Energy技术,实现了世界最小的消耗电流180nA(n为10的负9次幂)。这使无负载时(应用待机时)的电池驱动时间比普通产品长1.4倍,有助于CR2025等纽扣电池驱动的电子设备更长时间运行。此外,在业界最宽范围(10μA~500mA,从轻负载到最大负载)实现90%以上的功率转换效率。
一直以来,ROHM运用模拟设计技术和电源系统的工艺技术优势,并发挥垂直统合型生产体制的优势,致力于开发满足市场需求的电源IC。此次再次发挥这些优势,开发出搭载超低消耗电流技术“Nano Energy”的电源IC,实现了IoT领域的关键词“纽扣电池10年驱动”。
 

 
“Nano Energy”对应用的贡献在于,有助于延长电池续航时间,非常适用于能量收集器用电源和IoT领域传感器用电源,有助于蓄电池和小型电池驱动的可穿戴式设备、IoT设备的升级与发展。
改技术的优势在于,其一,利用凝聚新开发的独有控制电路、电源IC的最佳模拟元件布局、电源系统工艺0.35µm的BiCDMOS等ROHM在低消耗电流方面的模拟技术优势而诞生的超低消耗电流技术“Nano Energy”,实现了世界最小的消耗电流180nA。从而实现了世界最低消耗电流使得在诸如无负载时(应用待机时)的电池驱动时间比普通产品延长1.4倍。其中电路技术解决的关键其包括:在超轻负载状态下如何降低功耗;如何减小整个负载范围内的波动;如何快速响应负载波动。
 

 
其二,内置低损耗MOSFET,负载模式搭载根据负载电流自动无缝切换的Seamless Switching Mode Control (SSMC)功能,在消耗电流1µA以下的DC/DC转换器中,在业界最宽范围(10μA~500mA)实现90%以上的功率转换效率。在众多电子设备和应用的不同状态下实现了高效率的功率转换,有助于延长电池的驱动时间。
此外,Nano Energy技术还利用稳定控制技术解决了更低消耗电流的课题,包括元件的泄漏电流、对噪声的敏感度以及响应速度。
 

 
“BD70522GUL”的特点远优于一般产品,因此目标应用非常广泛,包括可穿戴式设备、移动设备、电池驱动的IoT设备(传感器节点)、小型工业设备(报警器、警报设备、电子货架标签等)。
 

 
据介绍,该产品已于2017年10月开始出售样品,并计划于2018年3月起暂以月产100万个的规模投入量产。
 
未来发展
横溝 伊知郎和鶴山 元規最后表示,ROHM的未来扩展计划是推进采用超低耗电技术“Nano Energy”的产品开发,根据所需消耗电流和响应速度开发产品,以此打造静态电流世界最小的优势,使电池续航时间更长,支持可长时间工作的小功率发电设备驱动。他强调,今后ROHM将继续开发运用模拟技术优势的高性能、高可靠性产品,为全社会的节能贡献力量。

鶴山 元規用太阳能面板照射LED光演示“BD70522GUL”的低功耗效果
 
www.rohm.com.cn
 
 

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