ROHM推出可大幅降低電容容量的電源技術「Nano Cap™」
有效解決電源電路中電容課題

2020年4月23日

＜概要＞

半導體製造商ROHM（總公司：日本京都市）研發出了一種全新的電源技術「Nano Cap™」，該技術可讓包括車電和工控裝置在內等多種電源電路，在外接電容容量為極小的nF級（奈米級：1奈米為10的負9次方米）時也可穩定控制。
一般來說，在電子裝置的電源電路中，會使用外接電容來穩定輸出。例如，在由線性穩壓器和微控制器組成的電路中，通常需要在線性穩壓器的輸出端配置1μF的電容，並且在微控制器的輸入端配置100nF的電容。
此次，在線性穩壓器中使用的電源技術「Nano Cap」，融合了ROHM「電路設計」「電路佈線」「製程」三大類比技術的優勢，使線性穩壓器的輸出端不再需要電容，僅用一顆100nF的電容即可穩定運作，因此可大幅減輕電路設計負擔。
未來，ROHM將會進一步研發無電容的「Nano Cap」技術，除了線性穩壓器之外，在運算放大器和LED驅動器等其他類比IC中也會採用「Nano Cap」技術。ROHM透過減少電容、降低容值，並有效利用資源以減輕環境負擔，期望能對社會有所貢獻。
目前，採用「Nano Cap」技術的運算放大器已開始出售部分樣品，另外，相對應的線性穩壓器和內建穩壓器的LED驅動器也將於2020年開始出售樣品。

＜背景＞

近年來，隨著節能意識不斷提高，各種應用的電子化加速發展，特別在車電領域，電動車和自動駕駛技術所帶來的技術創新，使電子元件的使用數量逐年增加。另一方面，為使電子電路更加穩定而使用的電容（特別是積層陶瓷電容），是很常見且又被大量使用的電子元件，因此希望儘量減少電容數量的需求也日益增加。
繼超高速脈衝控制技術「Nano Pulse Control™」、超低消耗電流技術「Nano Energy™」之後，ROHM又研發了第三種Nano電源技術「Nano Cap™」，這是一項能夠減少使用過去線性穩壓器中所必備的外接電容器的新技術。透過減少電源電路中的電容數量和降低容值，非常有助於減輕包含車電在內等多種領域的電路設計負擔。

＜關於Nano Cap™＞

Nano Cap是在ROHM垂直整合生產體制下，融合「電路設計」「電路佈線」「製程」三大先進類比技術優勢而誕生的超穩定控制技術。這個技術解決了類比電路中電容相關的穩定運行課題，因此無論在車電和工控裝置領域，還是在消費電子領域，都能有效減少應用設計工時。

＜Nano Cap技術詳述＞

Nano Cap透過改善類比電路的響應性能，並盡可能地減少佈線和放大器的寄生因素，因此能使線性穩壓器保持穩定輸出，從而能夠將輸出電容的容值降至傳統技術的1/10以下。
因此，像是由線性穩壓器和微控制器組成的電路，通常線性穩壓器需要在線性穩壓器的輸出端配置1µF的電容，並且在微控制器的輸入端也配置100nF的電容，然而採用Nano Cap技術的線性穩壓器，僅需微控制器端的100nF電容即可穩定運行。在Nano Cap技術的實際評測（條件：電容容量100nF，負載電流波動50mA）當中，業界期望是輸出電壓波動相對於負載電流波動值在±5.0%以內，過去支援100nF線性穩壓器的輸出電壓波動為±15.6%，而採用Nano Cap技術的評估晶片僅為±3.6%，運行十分穩定。

＜關於傳統的Nano電源技術＞

Nano電源技術是在ROHM垂直整合型生產體制下，融合「電路設計」「電路佈線」「製程」三大先進類比技術優勢而成功研發出來的技術。下方以Nano開頭的ROHM技術，被廣泛使用於電源IC為主等各種產品中，有效地解決了應用課題。

「Nano Pulse Control™」：

這是一種超高速脈衝控制技術。在電源IC中擁有奈秒（ns）級的切換導通時間（電源IC的控制脈衝寬度），使過去必須由2顆以上電源IC才能從高電壓到低電壓的電壓轉換，減少為僅需“一顆電源IC”即可達成。該技術非常有助於輕度油電混合動力車、工業機器人及基地台輔助電源等以48V電源系統驅動的應用小型化和系統簡約化。

「Nano Energy™」：

這是一種超低消耗電流技術。針對IoT領域的關鍵字「讓鈕扣電池持續運作10年」，透過極力減少超輕載時的消耗電流，以及與降低消耗電流相制約的因素，在無負載時實現了奈安培（nA）級的消耗電流。該技術有助於行動裝置、穿戴式裝置及IoT裝置等電池長時間運作的應用裝置。

「Nano Cap™」、「Nano Pulse Control™」和「Nano Energy™」是ROHM Co., Ltd.的商標或註冊商標。

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