최근 저전력 및 환경 성능이 더욱 요구되는 자동차 분야에서 기존의 12V 전원 시스템에 비해 연비 개선 효과가 높아, 풀 하이브리드 자동차에 비해 코스트 퍼포먼스가 우수한 48V 전원 시스템을 탑재한 마일드 하이브리드 자동차가 주목을 받고 있다.

그러나 오토모티브 시스템에 필수인 2 MHz 동작을 상시 실행함과 동시에, ECU(Electronic Control Unit) 구동을 위해 필요한 3.3V 및 5V로, 48V에서 직접 강압 가능한 전원 IC는 존재하지 않아, 12V 등으로 중간 전압을 만들어 2단계에 거쳐 강압할 필요가 있었다.

로옴은 아날로그 설계 기술 및 파워계 프로세스 등 수직 통합형 생산 체제를 활용해, 신시장의 전원 IC에 대한 요구에 대응하기 위해, 초고속 펄스 제어 기술 'Nano Pulse Control^®1)을 개발해 '전원 시스템의 원칩화'를 실현했다.

1) Nano Pulse Control^®는 로옴의 수직 통합형 생산 체제에서 「회로 설계」「레이아웃」「프로세스」의 3가지 첨단 아날로그 기술을 융합하여 실현한 초고속 펄스 제어 기술이다. 마일드 하이브리드 자동차 및 산업용 로봇, 기지국의 서버 전원 등, 48V계 전원 시스템으로 구동하는 어플리케이션의 소형화, 시스템의 간략화에 크게 기여한다.  

이에 로옴(ROHM)은 마일드 하이브리드 자동차 등 48V계 전원으로 구동하는 오토모티브 시스템용으로, 오토모티브에 요구되는 2 MHz 동작 (스위칭)으로 업계 최고 강압비를 달성한 MOSFET 내장 강압 DC/DC 컨버터 'BD9V100MUF-C'를 개발했다.

BD9V100MUF-C는 로옴의 회로 설계, 레이아웃, 프로세스의 3가지 첨단 아날로그 기술을 집약해 실현한 초고속 펄스 제어 기술 Nano Pulse Control^®을 탑재해, 2 MHz 동작 시에 최대 60V의 고전압 입력에 대해 2.5V까지의 저전압 출력(업계 최고 강압비 1/24)이 가능하다. 이에 따라, 주변 부품을 소형화함과 동시에, 기존에는 2개 이상의 전원 IC로 구성할 수 밖에 없었던 고전압에서 저전압으로의 전압 변환을 '1개의 전원 IC'로 구성할 수 있어, 애플리케이션의 소형화와 시스템의 간략화를 한번에 실현할 수 있다.

본 제품은 2017년 7월부터 샘플 출하를 개시했으며, 2017년 12월부터 월 10만 개의 생산 체제로 양산을 개시할 예정이다. 

앞으로도 로옴은 「Nano Pulse Control®」을 탑재한 산업기기용 전원 IC를 개발하여, 산업기기의 소형화 및 시스템 간략화에도 기여해 나갈 것이다.

초고속 펄스 제어 기술 탑재 

신제품 'BD9V100MUF-C'에는 초고속 펄스 제어 회로 및 고내압 BiCDMOS 프로세스 등을 구사하여 실현한 초고속 펄스 제어 기술 Nano Pulse Control^®을 탑재했다. 전원 IC에서의 세계 최소 스위칭 온 시간 9ns(스위칭 온 시간은 전원 IC의 제어 펄스 폭, n은 10의 마이너스 9승)를 달성함으로써, 업계 최고 강압비를 실현했다.

이와 같이 AM 라디오 대역(1.84 MHz Max.)에 영향을 주지 않는 상시 2 MHz 동작과 함께, 최대 60V의 고전압 입력에 대해 ECU 구동을 위한 5V 및 3.3V(최소 2.5V)의 저전압 출력을 실현한다.

마일드 하이브리드 자동차의 48V 전원 시스템 등, 고전압에서 저전압으로의 전압 변환을 '1개의 전원 IC'로 구성 가능하다. 이에 따라, 부품수를 50% 삭감함으로써 어플리케이션의 소형화 및 시스템의 간략화를 실현함과 동시에, 고주파 구동으로 외장 부품 (코일)의 소형화까지 실현한다.