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助力可持续发展社会的ROHM新技术 超低消耗电流技术:Nano Energy

更新:2020-09-12 编辑:棋牌电子网站登录 来源:棋牌电子网站登录 热度:5466℃

近年来,智能手机等移动设备、可穿戴式设备及IoT设备等用电池驱动的电子设备迅速普及。而且,为了提高产品的设计灵活度并确保配置新功能所用的空间,要求这些产品上搭载的元器件的功耗要降低到极限,以实现小型化并延长电池使用寿命。

上述电子设备由负责整体控制的CPU(Central Processing Unit)、用来获取所需信息的传感器、进行信息通信的无线设备等组成(图1),通过适当处理这些信息来实现各种功能。电源IC的作用是使电池稳定供给这些部件工作所需的电源电压。而且,电子设备即使进入待机状态,也需要对外部信号立即响应,因此监测外部信号的功能会继续工作。这就需要电源IC也始终保持工作状态,以保证该功能的电源电压供给。因此,降低电源IC自身的消耗电流是实现电池长时间续航不可欠缺的因素。

一直以来,ROHM充分利用模拟设计技术、电源系统工艺以及垂直统合型生产体制优势,致力于开发满足市场需求的电源IC。如今,实现可持续发展社会已经成为全人类的强烈要求。实际上,纽扣电池10年驱动技术也已经成为IoT和可穿戴式设备领域的常见关键词。此次,ROHM针对这种社会需求,利用多年来积累的并确立的技术,开发出搭载超低消耗电流技术Nano Energy的电源IC。这使纽扣电池驱动的设备可以轻松实现连续10年驱动。
搭载了该Nano Energy技术的产品包括BD70522GUL。BD70522GUL在支持电池驱动的开关稳压器中棋牌电子网站登录,实现了180nA的世界最小(截至2018年1月ROHM调查数据)消棋牌电子网站登录耗电流(图2)。下面介绍一下BD70522GUL所搭载的Nano Energy技术。

[图1] 可穿戴式设备的组成示例     [图2] 与竞争对手的消耗电流比较

纽扣电池10年驱动

纽扣电池中最有名的产品是CR2032。这种电池的标称容量为220mAh,是各公司的通用规格。为了使用这种纽扣电池连续10年驱动电子设备,需要估算所需的电源IC工作时消耗电流。虽说电池容量是220mAh,电源IC也不可能消耗掉所有的电量。在此多估算一些,按照假设电源IC可消耗100mAh来计算。

ICC(消耗电流)=100mAh(电池容量)87,600h(10年)≒1A(图3)

这个1A的值就是电源IC工作时容许流过的平均消耗电流上限。也就是说,电源IC的消耗电流为nA量级是必要条件。这样就棋牌电子网站登录可以无需增加电池的容量而是通过无限减少电源IC的消耗电流,来延长电子设备的连续驱动时间并进行功能扩展。BD70522GUL将消耗电流削减至180nA,大幅延长了电池续航时间。

[图3] 纽扣电池10年驱动的必要条件

削减消耗电流带来的课题

削减电源IC消耗电流最简易的方法是增加内部电阻的电阻值。但是,单纯地增加电阻的话,以下各种问题都会突显出来。

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