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ロームの最先端技術 Nanoシリーズ

Nanoシリーズとは?

  • 小型化、省エネ化を追求してきたロームの電源技術。これまで培ったアナログ技術を駆使し生み出された革新的電源技術がNanoシリーズです。

    開発から製造まで全てのプロセスを自社で行う一貫生産体制により実現できたNanoシリーズは、市場のニーズに応える電源ICとして社会に貢献していきます。

Nano Pulse Control®

パルス幅をできるだけ細く安定制御させることで、2点の効果を実現

・降圧比の大きい環境下での"電源システム1chip化"
・コイルを含めた"実装面積小型化"

「Nano Pulse Control」の効果

Nano Energy®

IC自体の消費電流を低減することで微小電流での安定動作を実現

無負荷時消費電流:DC/DCコンバータ

Nano Pulse

   

高電圧から低電圧への変換を“1つの電源IC”で構成可能。システムの小型化、簡略化を実現します。

開発の背景

CO2削減という地球規模の大命題を受け、ハイブリッド車や電気自動車(EV)の普及が加速していますが、ヨーロッパを中心に、フルハイブリッドよりもコストパフォーマンスに優れたマイルドハイブリッドに高い関心が寄せられています。
マイルドハイブリッドでは、従来の12V電源よりも伝送効率が高い48Vの電源システムが採用されています。一方車両の各部に配置されるECUでは3.3Vといった低い駆動電圧が必要であり、更に低い2.5Vまでの対応も求められています。
従来のDC/DCコンバータでは、AMラジオ帯に影響を与えない2MHzの動作において48Vから3.3Vの低電圧を得る際、一度12Vの中間電圧に落とし、2段階(2チップ)での降圧が必要となります。規格上は最高60Vの電源から最低2.5Vまでの駆動電圧への降圧に対応する必要があるので、仮に1チップで降圧するとすれば、24:1という非常に高い降圧比を実現しなければなりません。

電源システムで高降圧比を実現する意義 / 「Nano Pulse Control」の効果

開発テクノロジと製品化

ロームでは、このDC/DCコンバータの「1チップ化」という極めて高いハードルに挑み、超高速パルス制御テクノロジ「Nano Pulse Control」を開発しました。この技術を搭載し、実現されたスイッチングオン時間は9nsまで短縮されました。これは現在電源ICにおいて世界最小の数値であり、従来品が120nsであったことを考えても、非常に画期的な技術といえるでしょう。また、この極めて小さなパルス幅に対して安定した制御をおこなえることも、この技術の大きなポイントとなります。
開発にあたっては、従来の考え方から大きく発想を転換すると同時に、アナログ設計技術や電源系プロセスのノウハウなど、垂直統合型生産体制を活かしたことも成功の要因になっています。
この技術はMOSFET内蔵降圧DC/DCコンバータ「BD9V100MUF」に搭載され、2MHz動作において1チップで60Vから2.5Vまでの降圧を実現しています。

DC/DCコンバータイメージ / DC/DCコンバータの基本原理 / 2MHz動作で同じ出力電圧2.5Vを得るには?
※2017年10月 ローム調べ。

製品搭載により実現できる世界

60Vから2.5Vまでの降圧においてDC/DCコンバータを1チッ化することで、2チップと比較すると周辺部品も含め大幅に部点数を削減することができます。特に周波数が高くなったことより、コイルを大幅に小型化することも可能となりました。

これによって、アプリケーションの小型化、システムの簡略化と同時に低コスト化も実現。マイルドハイブリッド車はもちろん、産業用ロボット、基地局のサブ電源など、48V系の電源システムで駆する産業機器の小型化・低コスト化されることで、いっそう社会への普及が推進されていくことが期待されます。

ロームでは、BD9V100MUFに続いて「Nano Pulse Control」を搭載した製品を順次開発し、製品群としてお客様の幅広い要望にお応えしていきます。

製品搭載により実現できる世界

 

製品特設CSS