人们对可持续能源消费的日益关注促使电气化在众多应用领域得到更广泛的应用。尤其是在汽车行业,由于电动汽车和自动驾驶技术的进步推动了技术创新,电气元件的数量持续增长。每一种电气应用都需要不同的电压源,而这些电压源都由电容器进行稳压。这导致对外部元件的需求增加,扩大了印刷电路板的尺寸,并增加了物料清单的成本。.

继 Nano Pulse Control™ 超高速脉冲控制技术和 Nano Energy™ 超低电流技术之后,ROHM 又推出了第三种 Nano 电源技术——Nano Cap™,该技术减少了线性稳压器所需的外部电容器数量。.

在通常由线性稳压器和微控制器 (MCU) 组成的电路中,线性稳压器的输出端通常需要一个 1 µF 的电容,而 MCU 的输入端则需要一个 100 nF 的电容。然而,ROHM 的线性稳压器采用了 Nano Cap™ 技术——该技术融合了模拟电路设计、布局和制造工艺方面的专业知识——无需在稳压器的输出端使用电容,仅需 100 nF 的输入电容即可确保稳定运行。通过减少汽车及其他行业电源电路所需的电容数量和电容值,ROHM 可以帮助最大限度地降低电路设计工作量。.

此外,采用 Nano Cap™ 技术的运算放大器样品已经部分发布,采用 Nano Cap™ 技术的线性稳压器以及集成 Nano Cap™ 稳压器的 LED 驱动器预计将于 2020 年发布。.

ROHM 致力于进一步改进 Nano Cap™ 技术,以彻底消除对电容器的需求,同时将该技术的应用范围扩展到线性稳压器、运算放大器、LED 驱动器和其他模拟集成电路等领域,通过高效利用资源并最大限度地减少对环境的影响,为社会做出贡献。
(图 1a + 1b)

关于 Nano Cap™ 技术:
Nano Cap™ 电源技术是指结合 ROHM 垂直整合生产系统,结合先进模拟电路设计、工艺和布局等方面的专业知识而实现的超稳定控制技术。这种优化的控制技术消除了模拟电路中电容器常见的运行稳定性问题,从而缩短了汽车、工业设备、消费电子等众多应用领域的设计时间。

Nano Cap™ 技术详情:
Nano Cap 可稳定控制线性稳压器的输出,改善模拟电路的响应,同时最大限度地减少与布线和放大器相关的寄生因素,使输出电容降低到传统方案的十分之一以下。
(图 2)

因此,在由线性稳压器和 MCU 组成的电路中,通常需要线性稳压器输出端使用 1 µF 电容,MCU 输入端使用 100 nF 电容(如上所述),而 ROHM 的 Nano Cap™ 线性稳压器技术仅使用 MCU 端的 100 nF 电容即可实现稳定运行。.

由于业界要求在 100nF 电容下,50mA 负载电流波动时,输出电压波动最大不超过 ±5.0%(仅考虑波动),因此配备 Nano Cap™ 的芯片在评估中实现了 ±3.6% 的稳定运行,而传统的线性稳压器的输出电压波动范围可达 ±15.6%。.

其他纳米电源技术:
ROHM 利用其专有的模拟电路设计技术,结合电路设计、工艺和布局,并采用垂直整合的生产系统,开发出纳米电源技术。以下是 ROHM 开发的其他纳米电源技术,这些技术专注于功率集成电路,有助于解决各种产品中的应用难题。

Nano Pulse Control™
是 ROHM 为功率 IC 开发的高速脉冲控制技术,可实现纳秒级 (ns) 的导通时间(功​​率 IC 控制脉宽)。与需要两个或多个功率 IC 的传统方案不同,该技术仅需单个 IC 即可实现高低压转换。这有助于进一步缩小尺寸并简化 48V 应用系统,应用范围涵盖轻度混合动力汽车、工业机器人以及基站电源等。

Nano Energy™
超低电流技术空载电流消耗仅为纳安级,最大限度地减少了在超轻负载下降低电流消耗所需的补偿。因此,它能够满足物联网市场对单枚纽扣电池长达十年的控制需求,从而支持紧凑型电池供电应用(包括手持设备、可穿戴设备和物联网设备)的长期运行。

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