ROHM crée QuiCur, qui maximise les performances de réponse des circuits intégrés d’alimentation

Contribution à la réduction des ressources de conception des circuits d’alimentation en offrant un fonctionnement stable avec moins de composants externes

Willich-Münchheide, Allemagne, 24 mars 2022 – ROHM a créé QuiCur™, une nouvelle technologie d’alimentation qui améliore les caractéristiques de réponse transitoire de charge (performances de réponse impliquant la vitesse de réponse et la stabilité de la tension de l’étage suivant) des circuits intégrés de convertisseur DC/DC (régulateurs de commutation) et des LDO (régulateurs linéaires). Ces dernières années, l’électrification continue des applications dans tous les domaines a augmenté le nombre de composants électroniques ainsi que les ressources de conception requises. À ce titre, il existe une demande croissante pour réduire le nombre de condensateurs utilisés à diverses fins, telles que la stabilisation de circuits électroniques. De plus, la réduction de la charge de conception des circuits d’alimentation lors de la modification des spécifications nécessite des circuits intégrés d’alimentation de haute qualité fournissant d’excellentes performances de réponse et la capacité de fournir un fonctionnement stable. De manière générale, le circuit intégré d’alimentation surveille en permanence la tension de sortie pour assurer une fonctionnalité d’alimentation stable et inclut un circuit de rétroaction ajustant la tension de sortie en la comparant à une tension de référence interne. Fournir une réponse plus rapide permet d’inverser les changements de tension de sortie causés par les fluctuations de la tension d’entrée et / ou du courant de charge dans un délai plus bref. D’autre part, raccourcir excessivement le temps de réponse peut déstabiliser le fonctionnement du circuit et faire osciller la tension de sortie ; et comme la vitesse de réponse est également affectée par la capacitance de sortie, il était jusqu’à présent difficile d’atteindre les performances de réponse souhaitées. L’intégration de la nouvelle technologie de réponse QuiCur™ dans la charge à grande vitesse des circuits intégrés d’alimentation permet d’obtenir des performances idéales sans provoquer d’instabilité dans les circuits de rétroaction. Non seulement le nombre de composants externes et la zone de montage peuvent être réduits en minimisant la capacitance du condensateur de sortie requise par le circuit intégré d’alimentation, mais le réglage linéaire de la capacitance et des fluctuations de tension de sortie (relation proportionnelle constante négative) est activé, assurant un fonctionnement stable même lorsque la capacitance augmente en raison de changements de spécifications. Cela contribue à une réduction significative des ressources de conception des circuits d’alimentation en fournissant un fonctionnement stable avec moins de composants externes. ROHM travaille actuellement à commercialiser les circuits intégrés d’alimentation électrique équipés de QuiCur™, avec l’intention d’expédier des échantillons de circuits intégrés de convertisseurs DC/DC en avril et des LDO au mois de juillet de cette année. (Fig. 1 + 2) Détails de la techologie QuiCur™ QuiCur™ résout les deux problèmes des circuits intégrés d’alimentation conventionnels des circuits de rétroaction lors de la recherche de performances de réponse maximales, à savoir (1) la zone inutilisable générée dans la gamme de fréquences inférieure à la zone instable, et (2) les variations de la fréquence de passage par zéro (f0) dues à la capacitance de sortie, en divisant entièrement les rôles du traitement du signal pour la vitesse de réponse (système de contrôle) et la stabilité de la tension (système de compensation). Le premier problème a été résolu en utilisant un amplificateur d’erreur dédié ne générant pas de zone inutilisable dans le circuit de rétroaction. Et pour le deuxième problème, nous avons adopté un amplificateur d’erreur de deuxième étage dédié et introduit une technologie qui permet l’ajustement du facteur d’amplification (gain) par l’entraînement actuel. Bien que la fréquence de passage par zéro puisse varier en fonction de la capacitance de sortie connectée, la fréquence de passage par zéro peut toujours être réglée à la limite (sur la ligne de frontière) entre les régions de contrôle instables et stables en ajustant le facteur d’amplification. Ce système, dans lequel les rôles des deux amplificateurs d’erreur sont partagés, est largement applicable aux circuits intégrés d’alimentation tels que les circuits intégrés de convertisseur DC/DC et les LDO qui intègrent des circuits de rétroaction. (Fig. 3) Combinaison avec la technologie de contrôle ultra-stable Nano Cap™ Nano Cap™ assure un contrôle stable de la sortie du régulateur linéaire en améliorant la réponse dans les circuits analogiques tout en minimisant les facteurs parasites liés au câblage et aux amplificateurs. Cela permet de réduire la capacitance de sortie à moins de 1/10e de celle des solutions conventionnelles, éliminant ainsi le besoin d’un condensateur à la sortie du régulateur linéaire et assurant un fonctionnement stable avec seulement un condensateur 100 nF du côté de la MCU. Bien que QuiCur™ tout seul puisse réduire la capacitance de sortie à l’ordre de µF, la combinaison avec Nano Cap™ la ramène à l’ordre de nF. (Fig. 4 + 5) Cliquez sur l’URL ci-dessous pour davantage d’informations sur Nano Cap™. https://www.rohm.com/support/nano

À propos de ROHM Semiconductor ROHM Semiconductor est une entreprise mondiale affichant au 31 mars 2021 un chiffre d’affaires de 3,295 milliards de dollars US et employant 22 370 salariés. La société développe et fabrique une vaste gamme de produits allant des diodes et MOSFET SiC, des circuits intégrés analogiques comme les circuits d’attaque de grille et les circuits intégrés de gestion de l’énergie, jusqu’aux transistors et diodes de puissance et composants passifs. Nos produits hautement performants sont fabriqués dans des usines à la pointe de la technologie au Japon, en Corée, en Malaisie, en Thaïlande, aux Philippines et en Chine. LAPIS Technology (anciennement OKI Semiconductor), SiCrystal GmbH et Kionix sont des sociétés du Groupe ROHM Semiconductor. ROHM Semiconductor Europe a son siège social près de Düsseldorf, d’où elle officie pour la région EMEA (Europe, Moyen-Orient et Afrique). Pour plus d’informations, veuillez consulter le site www.rohm.com