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「アナログソリューション」のコーナーにおいて、DC/DCコンバータICの新製品を公開しました。IoTや先端システム市場が求めている低消費電力化に大きく貢献する革新的なデバイスです。

200nA 超低消費DC/DCコンバータ - ウェアラブル、Bluetooth LE低消費通信アプリケーションに最適

「BD70522GUL/BD70523GUX」は、業界最小の超低消費電流を達成した降圧用DC/DCコンバータで、何と無負荷時の消費電流はわずか200nA(typ)です。消費電流の実力比較では、市場要求の1μAをクリアしているDC/DCコンバータがいくつかありますが、BD70522GUL/BD70523GUXは実力として142.6nAを実現しています。

IoT機器の中でもウェアラブル機器は、小さな電池で長時間稼働することが強く求められています。それに対して、電源も可能な限りの低消費電流を求められているのは周知の事実です。

主な仕様と特長をまとめました。

<主な仕様>

入力電圧範囲:2.5V~5.5V
出力電流:500mA(Max)
動作時自己消費電流:200nA(Typ)

  • 自己消費電流200nA(Typ)を実現
  • 9種類の出力電圧を選択可能
  • 100%デューティサイクル動作でドロップアウトを最小化
  • 出力ディスチャージ機能搭載
  • 小型CSPパッケージ(BD70522GUL)
  • 超薄型小型CSPパッケージ(BD70523GUX)

出力は最大500mAで、電圧はセレクトピンで9種類から選択できます。回路図を見ていただければわかる通り、外付け部品は最小限でサイズも小さなものです。もちろんパッケージもチップサイズパッケージで非常に小型です。ウェアブル機器などのBluetooth low energyを利用する低消費通信アプリケーション、セキュリティ、火災報知器、センサ機器などの、バッテリ駆動の小型アプリケーションを強く意識した仕様になっています。

下のグラフは入力電圧ごとの効率を示しています。入力電圧によって最大効率は多少異なりますが、2.6V入力では93%という高効率を達成しています。しかしながら、このグラフから読み取ってほしいのは、負荷電流が1mA以下の効率です。一般的な500mA出力のDC/DCコンバータの効率のグラフは、負荷が1mA前後からそれ以下の効率はグラフに含まれていない、つまり負荷電流の最小値が1mA前後から始まっているものが普通です。

軽負荷時の効率は、DC/DCコンバータICの自己消費電流による損失が支配的になります。つまり、自己消費電流が先ほどの比較表にあるような百ナノアンペアのレベルにないものは、負荷1mA以下の効率は一気に低下してしまいます。BD70522GUL/BD70523GUXは、ご覧の通り、負荷が0.01mA(10μA)の効率が2.6V入力では89%です。これは、驚異的といえます。

最後に、1.76×1.56×0.57mm CSPパッケージのBD70522GUL評価ボードの写真をご覧ください。電源回路の構成部品は基板中央の5個です。R、C、Lより小さい上側にあるU1がBD70522GULです。小型で低消費電流を求められるIoT機器に最適なDC/DCコンバータといえる新製品です。

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