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圧倒的な省電力性能を実現した昇降圧DC/DCコンバータ:BD83070GWL

軽負荷から重負荷まで高効率
バッテリ機器の稼働時間を最大に

注目ワード
  • BD83070GWL
  • MOSFET内蔵の昇降圧DC/DCコンバータIC
  • 業界最高効率*と業界トップクラスの低消費電流
  • 昇圧用のBU33UV7NUX
  • 降圧用のBD70522GUL
  • 昇降圧用のBD83070GWL
  • バッテリを小型化
  • 軽負荷・重負荷に関わらず高効率
  • 降圧・昇圧の両方において高効率
  • 低損失のパワーMOSFETを内蔵
  • 超低消費電流回路
  • 昇圧動作と降圧動作の切り替えも独自技術によりシームレス
  • 評価ボード「BD83070GWL-EVK-001」

BD83070GWLは、MOSFET内蔵の昇降圧DC/DCコンバータICで、バッテリ駆動のモバイル機器やウェアラブル機器、IoT機器に向けて開発されました。昇降圧動作によりバッテリのエネルギーを最大限に利用しつつ、軽負荷から重負荷まで広い負荷条件で業界最高効率*と業界トップクラスの低消費電流を実現することで、バッテリ駆動機器の稼働時間を大幅に延ばすことが可能になります。* 2019年7月 ローム調べ。

特にバッテリ駆動アプリケーション向けに開発された高効率・超低消費電力DC/DCコンバータICには、すでに昇圧用のBU33UV7NUX降圧用のBD70522GULなどがラインアップされています。昇降圧用のBD83070GWLは、この高効率・超低消費電力DC/DCコンバータICのラインアップを補完する新製品です。

バッテリの小型化に対応しつつ機器の稼働時間を十分に確保するためには

近年、モバイル機器、ウェアラブル機器、IoT機器といった、バッテリで動作する電子機器があらゆるところで利用されています。これらに搭載されるデバイスには、デザイン性向上や新機能搭載用スペース確保の要求に応える小型化、バッテリの持ちを良くするために極限までの低消費電力化が求められます。

バッテリでの稼働時間を延ばすには、機器の消費電力を削減すること、バッテリのエネルギーを最後の最後まで利用することが課題となります。機器を構成する様々なデバイスが様々な方法で消費電力削減にチャレンジしていますが、バッテリのエネルギーを直接変換して他のデバイスに供給する電源の低消費電力化を求めることは非常に重要です。

電源の低消費電力化のためには、負荷条件や動作モードに関わらず自己消費電力を抑えて効率を高める必要があります。バッテリ入力の場合は、入力電圧が設定出力電圧より高い初期電圧から、設定出力電圧を下回る電圧まで変化します。そのため、バッテリのエネルギーを最大限に使うには、入力(バッテリ)電圧が設定出力電圧より高い状態では高効率な降圧動作を行い、入力が設定出力電圧を下回った場合には高効率な昇圧動作に切り替えて出力電圧を一定に維持する昇降圧コンバータが非常に有用です。つまり、軽負荷・重負荷に関わらず高効率で、降圧・昇圧の両方において高効率動作が可能な昇降圧コンバータが、バッテリの持ちを最大限にできる電源と言えます。

昇降圧DC/DCコンバータの必要性

広範な負荷条件で高効率を実現する昇降圧DC/DCコンバータ:BD83070GWL

BD83070GWLは、小型バッテリで駆動する電子機器に向けて開発された超低消費電力の昇降圧型DC/DCコンバータICです。

低損失のパワーMOSFETを内蔵し、超低消費電流回路を採用したことにより、軽負荷から重負荷にわたり幅広い負荷電流範囲で高効率を実現しています。また、昇圧動作と降圧動作の切り替えも独自技術によりシームレスに切り替えが可能です。

モバイル機器向け昇降圧電源ICの負荷による効率比較

<特長>

  • ・0.13µmのBiCDMOSパワー系プロセスを採用した低損失のMOSFETを内蔵したことにより:
     -電動歯ブラシやシェーバーなど動作時負荷電流200mA時に、業界最高の電力変換効率97%を実現
     -100µAの軽負荷から最大負荷1Aにわたり90%以上の高効率
     -アプリケーションスタンバイ時(負荷電流100µAを想定)ではバッテリが1.53倍長持ち(ローム調べ)
  • ・低消費電流回路および自動PFM/PWM制御技術:
     -消費電流は昇降圧電源ICでは業界トップクラスの2.8µA Typ(VIN=3.6V、Auto-PFM/PWM、無負荷)
  • ・ローム独自の制御技術「X Ramp PWM制御」によりシームレスな昇降圧遷移を実現
  • ・熱、過電圧、過電流、UVLO保護搭載

<基本仕様>

  • ・入力電圧範囲:2.0V~5.5 V
  • ・出力電圧:2.5V、3.3V(ピン選択)
  • ・出力電流:1A(最大)
  • ・スイッチング周波数:1.5MHz(Typ)
  • ・消費電流:2.8 µA(Typ)
  • ・動作温度範囲:-40℃~+85℃
  • ・1.20×1.60×0.57(mm)の超小型12ピンUCSP50L1Cパッケージ
BD83070GWLは1.20×1.60×0.57(mm)の超小型12ピンUCSP50L1Cパッケージ

BD83070GWLの標準アプリケーション回路例/BD83070GWLの負荷-効率特性

<アプリケーション例>
・IoT機器などのコイン電池搭載電子機器
・1セルLi-ionバッテリ搭載電子機器
・玩具、電動歯ブラシなどの乾電池搭載電子機器

BD83070GWLのアプリケーション例

<評価ボード情報>
BD83070GWLを搭載した評価ボード「BD83070GWL-EVK-001」が、ネット商社から購入可能です。詳細はサポートページを参照ください。

BD83070GWLの評価ボード:BD83070GWL-EVK-001

<高い省電力性能が特長のモバイル機器向け電源ICラインアップ>

機能 品番 消費電流 入力電圧 出力電圧 最大出力
電流
動作周波数 最高効率 パッケージ
昇降圧
BD83070GWL
2.8µA 2.0~5.5V 2.5, 3.3V 1000mA 1.5MHz 97%
@200mA
UCSP50L1C
(1.2mm×1.6mm)
昇圧 BU33UV7NUX 7µA
(MODE=L)
13µA
(MODE=H)
0.6~4.5V 3.3V 50mA
(MODE=L)
500mA
(MODE=H)
800kHz 91%
@1mA
VSON010X3020
(3mm×2mm)
降圧
BD70522GUL
0.18µA 2.5~5.5V 1.2, 1.5, 1.8, 2.0, 2.5, 2.8, 3.0, 3.2, 3.3V 500mA 1MHz 90%
@10µA
VCSP50L1C
(1.76mm×1.56mm)

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