ROHM研發(fā)創(chuàng)新電源技術(shù)“Nano Cap?”，可大幅降低所需電容容值

全球知名半導(dǎo)體制造商ROHM(總部位于日本京都市)確立了一種新的電源技術(shù)“Nano Cap?”，使用該技術(shù)，可以使包括汽車和工業(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)(納米級(jí): 1納米為10的負(fù)9次方米)時(shí)也可穩(wěn)定控制。

在電子設(shè)備的電源電路中，會(huì)使用外置電容器來穩(wěn)定輸出。例如，在由線性穩(wěn)壓器和微控制器組成的電路中，通常需要在線性穩(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。

此次，在線性穩(wěn)壓器中使用了融合ROHM“電路設(shè)計(jì)”、“布局”及“工藝”三大模擬技術(shù)優(yōu)勢(shì)而實(shí)現(xiàn)的電源技術(shù)“Nano Cap”，使線性穩(wěn)壓器的輸出端不再需要電容器，僅用一枚100nF的電容器即可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行，因此，可大大減輕電路的設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān)。

未來，ROHM將會(huì)進(jìn)一步開發(fā)旨在消除電容器的“Nano Cap”技術(shù)，并且，未來開發(fā)的產(chǎn)品中，不僅在線性穩(wěn)壓器中使用“Nano Cap”技術(shù)，而且在運(yùn)算放大器和LED驅(qū)動(dòng)器等其他模擬IC中也將采用該技術(shù)。ROHM通過減少電容器、降低容值，并有效利用資源，減輕環(huán)境負(fù)荷，為社會(huì)貢獻(xiàn)力量。

目前，采用了“Nano Cap”技術(shù)的運(yùn)算放大器已部分開始出售樣品，另外，相應(yīng)的線性穩(wěn)壓器和內(nèi)置了相應(yīng)穩(wěn)壓器的LED驅(qū)動(dòng)器也將于2020年內(nèi)開始出售樣品。

<背景>

近年來，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)。

<關(guān)于Nano Cap?>

Nano Cap是在ROHM的垂直統(tǒng)合型生產(chǎn)體制下，凝聚“電路設(shè)計(jì)”、“布局”、“工藝”三大尖端模擬技術(shù)優(yōu)勢(shì)而實(shí)現(xiàn)的超穩(wěn)定控制技術(shù)。穩(wěn)定控制解決了模擬電路中電容器相關(guān)的穩(wěn)定運(yùn)行課題，無論是在汽車和工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域，還是在消費(fèi)電子設(shè)備領(lǐng)域，這項(xiàng)技術(shù)都有助于減少各種應(yīng)用的設(shè)計(jì)工時(shí)。

Nano Cap通過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。

<關(guān)于以往的Nano電源技術(shù)>

Nano電源技術(shù)是ROHM在公司的垂直統(tǒng)合型生產(chǎn)體制下，凝聚“電路設(shè)計(jì)”、“布局”和“工藝”三大尖端模擬技術(shù)優(yōu)勢(shì)而確立的技術(shù)。下列以Nano為關(guān)鍵詞的ROHM技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于以電源IC為主的各種產(chǎn)品中，助力解決應(yīng)用的課題。

“Nano Pulse Control?”：

一種超高速脈沖控制技術(shù)。在電源IC中實(shí)現(xiàn)納秒(ns)級(jí)的開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間(電源IC的控制脈沖寬度)，使得以往必須由2枚以上電源IC構(gòu)成的從高電壓到低電壓的電壓轉(zhuǎn)換，僅由“1枚電源IC”即可實(shí)現(xiàn)。該技術(shù)非常有助于輕度混合動(dòng)力汽車、工業(yè)機(jī)器人及基站的輔助電源等用48V電源系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用的小型化和系統(tǒng)的簡(jiǎn)化。

“Nano Energy?”：

一種超低消耗電流技術(shù)。針對(duì)IoT領(lǐng)域的關(guān)鍵詞“紐扣電池十年驅(qū)動(dòng)”，通過極力減少超輕負(fù)載時(shí)的消耗電流，以及與降低消耗電流相制約的因素，使無負(fù)載時(shí)實(shí)現(xiàn)了納安(nA)級(jí)的消耗電流。該技術(shù)有助于移動(dòng)設(shè)備、可穿戴式設(shè)備及IoT設(shè)備等用電池和小型電池驅(qū)動(dòng)的電子設(shè)備的長(zhǎng)時(shí)間驅(qū)動(dòng)。