世界知名半导体制造商ROHM(总部位于日本, 京都市)建立了新的电源技术“纳米帽”(Nano Cap),通过该技术,当外部电容在nF级别(纳米级:1 nm时10减9功率计)极小时,包括汽车和工业设备在内的各种电源电路都能得到稳定控制。
在电子设备的电源电路中,使用外部电容来稳定输出。例如,在由线性调节器和微控制器组成的电路中,通常需要在线性调节器的输出端配置一个1F电容,在微控制器的输入端配置一个100nF电容。
这一次,线性稳压器采用了功率技术“纳米帽”,结合了ROHM的“电路设计”、“版图”和“工艺”的优点,使得线性稳压器的输出端不再需要电容,只需要100nF的电容就可以实现稳定工作,大大减轻了电路的设计负担。
未来,ROHM将进一步开发旨在消除电容的“纳米帽”技术。在未来的发展产品中,“纳米帽”技术不仅将用于线性稳压器,还将用于运算放大器和LED驱动器等其他模拟IC。ROHM通过减少电容器、电容器、资源和环境负荷为社会做出贡献。
目前,一些使用“纳米帽”技术的运算放大器已经开始销售样品。此外,2020年还将出售相应的线性调节器和带有相应调节器的LED驱动器。
近年来,随着人们节能意识的不断提高,各种应用的电子化进程加快。特别是在汽车领域,电动汽车和自主驾驶技术的发展带来的技术创新使得电子元件的使用逐年增加。另一方面,用于使电子电路更稳定的电容器(特别是多层陶瓷电容器)是常用的电子元件,因此对最小化所用电容器数量的需求正在增加。
继超高速脉冲控制技术“纳米脉冲控制”和超低电流消耗技术“纳米能源?”之后,ROHM建立了第三种纳米电源技术“纳米帽”(Nano Cap),这是一种新技术,可以减少线性稳压器曾经需要的外部电容。通过减少电源电路的数量和电容,有助于减轻包括汽车领域在内的许多领域的电路设计负担。
关于纳米帽
Nano Cap是ROHM垂直集成生产系统下结合了“电路设计”、“版图”和“工艺”三种前沿仿真技术优势的超稳定控制技术。稳定性控制解决了模拟电路中电容器的稳定运行问题。这项技术可以帮助减少各种应用的设计时间,无论是在汽车、工业设备还是消费电子设备领域。
Nano Cap可以提高模拟电路的响应性能,尽可能降低布线和放大器的寄生因子,为线性稳压器的输出提供稳定的控制,从而将输出电容的电容降低到以前技术的1/10以下。
因此,例如,由线性调节器和微控制器组成的电路在线性调节器的输出端需要1F的电容,在微控制器的输入端需要100nF的电容。然而,使用纳米帽技术的线性调节器只有在微控制器处具有100nF的电容器时才能稳定工作。在实际评估Nano Cap技术时(条件:电容100nF,负载电流波动50mA),行业要求输出电压波动相对于负载电流波动应在5.0%以内。过去,支持100nF的线性调节器的输出电压波动为15.6%,而使用纳米帽技术的评估芯片的输出电压波动仅为3.6%,非常稳定。
关于之前的Nano电源技术
纳米功率技术是ROHM在公司的垂直集成生产系统下建立的,结合了“电路设计”、“版图”和“工艺”三种前沿仿真技术的优势。以下以Nano为关键词的ROHM技术广泛应用于各种功率IC 产品,帮助解决应用问题。
“纳米脉冲控制”:
一种超高速脉冲控制技术。纳秒(ns)开关导通时间(功率IC的控制脉冲宽度)是在功率IC中实现的,这样以前由两个以上的功率IC组成的高电压到低电压的电压转换,只需要一个功率IC就可以实现。这项技术对于48V电源系统驱动的应用的小型化和简单化非常有帮助,比如轻度混合动力汽车、工业机器人、基站辅助电源等。
“纳米能源”:
一种超低电流消耗技术。针对物联网领域的关键词“纽扣电池十年驱动”,通过降低超轻负载下的消耗电流和限制消耗电流的降低来实现无负载下的纳安(NA)级消耗电流。该技术有利于移动设备、可穿戴设备、电池驱动的物联网设备、小电池等电子设备的长期驱动。