[제품리뷰] 로옴, 외장 콘덴서 용량이 극소량인 nF일 때도 제어 가능한 전원 기술

  • 2020-04-20

로옴(ROHM) 주식회사는 자동차 및 산업기기를 비롯한 각종 전원 회로의 외장 콘덴서 용량이 극소량인 nF (나노 패럿 : 나노는 10의 마이너스 9승)일 때도 안정적으로 제어 가능한 전원 기술 「Nano Cap™」을 확립했다.

전자기기에 탑재되는 전원 회로에는, 출력을 안정시키기 위해 외장 콘덴서가 사용되고 있다. 예를 들어 리니어 레귤레이터와 마이컴으로 구성되는 회로의 경우, 일반적으로 리니어 레귤레이터의 출력측에 1μF, 마이컴 입력측에 100nF의 콘덴서가 필요했다.

로옴은 「회로 설계」「레이아웃」「프로세스」의 3가지 아날로그 기술을 집약하여 실현한 전원 기술 「Nano Cap」을 리니어 레귤레이터에 탑재했다. 이에 따라, 리니어 레귤레이터 출력측의 콘덴서가 필요하지 않아 100nF의 콘덴서만으로 동작을 안정시킬 수 있으므로, 회로 설계 부하를 대폭 경감할 수 있다.

앞으로도 로옴은 “Condenser-less” 실현을 위한 「Nano Cap」의 기술을 한층 더 발전시킴과 동시에, 리니어 레귤레이터뿐만 아니라 OP Amp나 LED 드라이버 등의 다양한 아날로그 IC에도 「Nano Cap」을 탑재한 제품을 개발해 나갈 것이다. 그리고, 콘덴서의 삭감 및 용량 저감을 비롯하여 자원의 유효 활용 및 환경 부하의 저감을 통해 사회에 기여하고자 한다.

「Nano Cap」을 탑재한 OP Amp는 이미 일부 샘플 출하를 시작하였으며, 리니어 레귤레이터와 이 레귤레이터를 내장한 LED 드라이버도 2020년중에 샘플 출하를 시작할 예정이다.

배경

최근, 에너지 절약 의식이 높아짐에 따라 모든 어플리케이션의 전자화가 추진되고 있다. 그 중에서도 자동차 분야에서는 전기자동차 및 자동 운전 기술의 진보에 따른 기술 혁신으로, 전자부품의 탑재수가 나날이 증가하고 있다. 이러한 전자부품 중에서, 전자회로의 안정화에 사용되는 콘덴서 (특히 적층 세라믹 콘덴서)는 매우 많이 사용되는 전자부품이기 때문에 사용하는 콘덴서를 1개라도 줄이고자 하는 요구가 높아지고 있다.





로옴이, 초고속 펄스 제어 기술 「Nano Pulse Control™」, 초저소비전류 기술 「Nano Energy™」에 이어 새롭게 확립한 세번째 Nano 전원 기술인 「Nano Cap™」은, 리니어 레귤레이터에 있어서 기존에는 필수였던 외장 콘덴서를 삭감할 수 있는 새로운 기술이다. 자동차 분야뿐만 아니라 폭넓은 분야에서 전원 회로의 콘덴서 삭감 및 용량 저감을 실현함으로써 회로 설계의 부하 경감에 기여한다.
 
Nano Cap™에 대하여

Nano Cap은 로옴의 수직 통합형 생산 체제를 통해 「회로 설계」「레이아웃」「프로세스」의 3가지 첨단 아날로그 기술을 집약하여 실현한 압도적인 안정 제어 기술이다. 안정 제어를 통해 아날로그 회로의 콘덴서에 관한 안정 동작 과제를 불식시킴으로써, 자동차 및 산업기기, 민생기기 등 폭넓은 어플리케이션의 설계 공수 삭감에 기여한다.



Nano Cap은 아날로그 회로의 응답성 개선과 배선 및 증폭기의 기생 요인 극소화를 통해 리니어 레귤레이터의 출력을 안정적으로 제어함으로써, 출력 콘덴서 용량을 기존 기술의 1/10 이하로 줄일 수 있다.

예를 들어 리니어 레귤레이터와 마이컴으로 구성되는 회로의 경우 일반적인 리니어 레귤레이터는 리니어 레귤레이터의 출력측에 1µF, 마이컴의 입력측에 100nF의 콘덴서가 필요했다. 반면에 Nano Cap 탑재 리니어 레귤레이터의 경우 마이컴 측의 콘덴서 100nF만으로 동작을 안정시킬 수 있다. 실제의 Nano Cap 기술 평가 (조건 : 콘덴서 용량 100nF, 부하 전류 변동 50mA)에 있어서도 부하 전류 변동에 대한 출력전압 변동의 업계 요구치가 ±5.0% 이내인 상황에서, 기존의 100nF 대응 리니어 레귤레이터가 출력전압 변동 ±15.6%인 반면, Nano Cap을 탑재한 평가 칩은 ±3.6%의 안정 동작을 실현했다.

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