Ces dernières années, l'électrification croissante des applications dans tous les secteurs a entraîné une augmentation du nombre de composants électroniques et des ressources de conception nécessaires. Par conséquent, la demande de réduction du nombre de condensateurs utilisés à diverses fins, notamment pour la stabilisation des circuits électroniques, s'accroît. De plus, afin d'alléger la complexité de conception des circuits d'alimentation lors de modifications de spécifications, il est indispensable de disposer de circuits intégrés de puissance de haute qualité, offrant une excellente réactivité et garantissant un fonctionnement stable.
En général, le circuit d'alimentation intégré surveille en permanence la tension de sortie pour garantir un fonctionnement stable et comprend un circuit de rétroaction qui ajuste précisément cette tension en la comparant à une tension de référence interne. Un temps de réponse plus court permet de compenser plus rapidement les variations de tension de sortie dues aux fluctuations de la tension d'entrée et/ou du courant de charge. En revanche, un temps de réponse trop court peut déstabiliser le circuit et provoquer des oscillations de la tension de sortie. La vitesse de réponse étant également influencée par la capacité de sortie, obtenir les performances de réponse souhaitées a longtemps représenté un défi.
L'intégration de la technologie innovante de réponse rapide à la charge QuiCur™ dans les circuits intégrés d'alimentation permet d'obtenir des performances optimales sans perturber les circuits de rétroaction. Ceci réduit non seulement le nombre de composants externes et l'encombrement en minimisant la capacité du condensateur de sortie requise par le circuit intégré d'alimentation, mais permet également un ajustement linéaire des fluctuations de capacité et de tension de sortie (relation proportionnelle à constante négative), garantissant un fonctionnement stable même en cas d'augmentation de la capacité due à des modifications des spécifications. Il en résulte une réduction significative des ressources nécessaires à la conception du circuit d'alimentation, grâce à un fonctionnement stable avec un nombre réduit de composants externes.
ROHM travaille actuellement à la commercialisation de circuits intégrés d'alimentation équipés de QuiCur™ et prévoit d'expédier des échantillons de circuits intégrés de convertisseurs DC/DC en avril et de LDO en juillet de cette année.
Technologie QuiCur™ en détail :
QuiCur™ résout deux problèmes des circuits de rétroaction des alimentations classiques lorsque des performances de réponse maximales sont requises : (1) la zone inutilisable générée dans la plage de fréquences inférieure à la zone instable, et (2) les variations de la fréquence de passage par zéro (f0) dues à la capacité de sortie. Ceci est réalisé en séparant complètement les fonctions de traitement du signal pour la vitesse de réponse (système de contrôle) et la stabilité de la tension (système de compensation). Le premier problème est résolu grâce à l’utilisation d’un amplificateur d’erreur dédié qui ne génère aucune zone inutilisable dans le circuit de rétroaction.
Pour le second problème, nous avons adopté un amplificateur d'erreur dédié au second étage et introduit une technologie permettant d'ajuster le facteur d'amplification (gain) par génération de courant. Bien que la fréquence de passage par zéro puisse varier en fonction de la capacité de sortie connectée, l'ajustement du facteur d'amplification permet de la fixer à la limite entre les régions de contrôle instable et stable. Ce système, où les fonctions des deux amplificateurs d'erreur sont partagées, trouve de nombreuses applications dans les circuits intégrés d'alimentation, tels que les convertisseurs CC/CC et les régulateurs LDO intégrant des circuits de rétroaction.
Associé à la technologie de contrôle ultra-stable Nano Cap™,
ce dernier assure une régulation stable de la sortie du régulateur linéaire, améliorant ainsi la réactivité des circuits analogiques tout en minimisant les facteurs parasites liés au câblage et aux amplificateurs. La capacité de sortie peut ainsi être réduite à moins d'un dixième de celle des solutions conventionnelles, éliminant le besoin d'un condensateur à la sortie du régulateur linéaire et garantissant un fonctionnement stable avec un simple condensateur de 100 nF côté microcontrôleur.
Alors que QuiCur™ seul permet de réduire la capacité de sortie à quelques microfarads (µF), son association avec Nano Cap™ la réduit à quelques nanofarads (nF).
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