ROHMs neue Nano Cap™ Stromversorgungstechnologie reduziert die Kapazitäten beträchtlich

Willich-Münchheide, 24. Juni 2020 – ROHM kündigt mit Nano Cap™ eine neue Stromversorgungstechnologie an, die selbst bei ultrakleinen Kapazitäten im nF-Bereich (Nano: 10-9) eine stabile Regelung von Stromversorgungsschaltungen in Automobil- und Industrieanwendungen gewährleistet. Das wachsende Bewusstsein für nachhaltigen Energieverbrauch führt in einer Vielzahl von Anwendungen zu einer stärkeren Elektrifizierung. Insbesondere im Automobilbereich steigt die Anzahl der elektrischen Komponenten aufgrund technologischer Innovationen. Jede dieser elektrischen Anwendungen erfordert verschiedene Spannungsquellen, die alle durch Kondensatoren stabilisiert werden. Dies führt zu einer steigenden Nachfrage nach externen Komponenten, immer größeren Leiterplatten und zusätzlichen Kosten in der Materialliste. Neben der ultraschnellen Pulsregelungs-Technologie Nano Pulse Control™ und der Nano-Energy™-Technologie mit extrem niedriger Stromaufnahme hat ROHM mit Nano Cap nun eine dritte Nano-Stromversorgungstechnologie entwickelt, welche die Anzahl der für Linearregler erforderlichen externen Kondensatoren reduziert. Eine typische Schaltung mit einem Linearregler und einer MCU erfordert normalerweise einen 1-µF-Kondensator am Ausgang des Linearreglers sowie einen 100-nF-Kondensator am Eingang der MCU. Der Einsatz von ROHMs Linearregler mit Nano-Cap-Technologie macht jedoch den Kondensator am Ausgang des Reglers überflüssig und gewährleistet allein mit dem 100-nF-Eingangskondensator einen stabilen Betrieb. Diese Technologie reduziert die Anzahl der notwendigen Kondensatoren und trägt somit zu Resourcen sparenden, ökologischen Designs bei. Muster von Operationsverstärkern mit Nano-Cap-Technologie sind bereits erhältlich. Linearregler mit Nano-Cap-Technologie sowie LED-Treiber, die über Regler mit Nano-Cap-Technologie verfügen, sollen im Jahr 2020 folgen. ROHM wird die Entwicklung der Nano-Cap-Technologie weiter forcieren, um den Bedarf an Kondensatoren signifikant zu reduzieren. Das Unternehmen will den Einsatz dieser Technologie nicht nur auf Linearregler, sondern auch auf Operationsverstärker, LED-Treiber und andere analoge ICs ausweiten, die durch die effektive Nutzung umweltschonender Ressourcen einen wichtigen Beitrag für die Gesellschaft leisten. (Bild 1a + 1b) Über die Nano-Cap-Technologie Die Nano-Cap-Stromversorgungstechnologie basiert auf einer extrem stabilen Regelungstechnologie, die ROHMs umfangreiche Analogexpertise über Schaltungsdesign, Prozesse und Layout unter Verwendung eines vertikal integrierten Produktionssystems kombiniert. Eine optimierte Regelung beseitigt Stabiltitätsprobleme von Kondensatoren in Analogschaltungen und verkürzt so die Entwurfszeit für eine Vielzahl von Anwendungen in den Bereichen Automobil, Industrieausrüstung, Endverbraucher und vielen anderen. Details zur Nano-Cap-Technologie Die Nano-Cap-Technologie ermöglicht eine stabile Regelung des Linearreglerausgangs, indem sie das Ansprechverhalten in analogen Schaltungen verbessert und parasitäre Faktoren im Zusammenhang mit der Verdrahtung und den Verstärkern minimiert. Dadurch lässt sich die Ausgangskapazität auf weniger als 1/10 der herkömmlichen Lösungen reduzieren. Schaltungen mit einem Linearregler und einer MCU, die normalerweise einen 1-µF-Kondensator am Ausgang des Linearreglers und einen 100-nF-Kondensator am Eingang der MCU benötigen, erreichen mit ROHMs Nano-Cap-Linearreglertechnologie einen stabilen Betrieb mit einem 100-nF-Kondensator auf der MCU-Seite. (Bild 2) Bei einer von der Industrie geforderten Ausgangsspannungsschwankung von maximal ±5,0 % (mit Fokus auf den Schwankungen) in Bezug auf eine 50-mA-Laststromschwankung bei 100 nF Kapazität erreichen die mit Nano Cap ausgestatteten ICs einen stabilen Betrieb von ±3,6 %. Im Vergleich dazu kann die Ausgangsspannung mit konventionellen Linearreglern um bis zu ±15,6 % schwanken. Weitere Nano-Stromversorgungstechnologien Im Folgenden werden weitere Nano-Stromversorgungstechnologien vorgestellt, die sich auf Stromversorgungs-ICs von ROHM konzentrieren und zur Lösung von Anwendungsproblemen in zahlreichen Produkten beitragen. Nano Pulse Control™ Die Bezeichnung Nano Pulse Control bezieht sich auf ROHMs ultraschnelle Pulsregelungs-Technologie für Stromversorgungs-ICs, die eine Einschaltzeit (Regelungsbreite des Stromversorgungs-ICs) in der Größenordnung von Nanosekunden (ns) erreicht. Dadurch lassen sich mit nur einem IC hohe in niedrige Spannungen wandlen. Im Gegensatz dazu erfordern konventionelle Lösungen zwei oder mehr Stromversorgungs-ICs. Die Technologie ermöglicht eine weitere Miniaturisierung und Vereinfachung der Systeme in 48-V-Anwendungen, deren Spektrum von Mild-Hybrid-Fahrzeugen über Industrieroboter bis zu den Sub-Stromversorgungen in Basisstationen reicht. Nano Energy™ Die extrem stromparende Technologie zeichnet sich durch eine Leerlauf-Stromaufnahme im nA-Bereich aus. Dies erreicht sie durch Minimierung des Trade-offs, der bei der Reduzierung der Stromaufnahme bei sehr kleinen Lasten auftritt. In kompakten batterie-betriebenen Anwendungen, einschließlich tragbarer Geräte, Wearables und IoT ist somit mit einer einzigen Münzbatterie ein Langzeitbetrieb von zehn Jahren möglich, wie er vom IoT-Markt gefordert wird. Weitere Informationen gibt es auf der Analog-Power-Webseite von ROHM: https://www.rohm.com/support/nano *Nano Cap™, Nano Pulse Control™ und Nano Energy™ sind Warenzeichen oder eingetragene Warenzeichen von ROHM Co., Ltd.

Über ROHM Semiconductor ROHM Semiconductor, ein weltweit aktives Unternehmen, das per 31.3.2020 einen Umsatz von rund 3,326 Mrd. US-Dollar erwirtschaftete und 22.191 Mitarbeiter beschäftigt, entwickelt und produziert eine umfangreiche Produktpalette, zu der integrierte Schaltungen, SiC-Dioden, SiC-MOSFETs, SiC-Module, Transistoren, LEDs und weitere elektronische Bauelemente, aber auch Widerstände, Tantal-Kondensatoren und Druckköpfe gehören. Die Produktion erfolgt in modernsten Fertigungsstätten in Japan, Korea, Malaysia, Thailand, den Philippinen und China. Lapis Semiconductor, SiCrystal GmbH und Kionix gehören ebenfalls der ROHM Semiconductor Group an. ROHM Semiconductor Europe mit seiner Zentrale nahe Düsseldorf betreut die EMEA-Region (Europe, Middle East, Africa). Für weitere Informationen besuchen Sie bitte www.rohm.de