80V 클래스 고내압 DC/DC 컨버터 「BD9G341AEFJ」 개발
업계 최고의 효율과 보호회로로 통신 기지국 등 확대되는 산업기기 시장의 저전력, 고신뢰화에 기여

2015년 10월 27일

※2015년 10월 27일 현재 로옴 조사

<개요>

Package

로옴 주식회사 (본사 : 교토)는 대전력 (고전압×대전류)를 취급하는 통신 기지국 및 산업기기용으로 80V 고내압의 MOSFET 내장 DC/DC 컨버터*1)BD9G341AEFJ」를 개발하였습니다.
BD9G341AEFJ」는 파워계 프로세스인 0.6µm의 고내압 BiCDMOS를 채용하여, 비절연형*2) DC/DC 컨버터로는 업계 최고 수준의 내압인 80V를 실현하였습니다. 이는 로옴의 DC/DC 컨버터 제품 라인업중에서도 가장 고내압인 제품입니다. 로옴의 강점인 아날로그 설계 기술을 구사하여 80V 클래스 DC/DC 컨버터로는 업계 최고인 변환 효율도 달성하였습니다. 일반품에 비해 출력 Pin이 쇼트 (접촉)된 경우에도 발열을 억제하여 제품의 파괴를 방지할 수 있으므로, 어플리케이션의 신뢰성 향상에 기여합니다. 또한, 심플한 소형 8Pin 패키지로 실장 면적과 주변 부품수를 삭감할 수 있습니다.
본 제품은 2015년 10월부터 월 6만개의 생산 체제로 양산을 개시 (600엔 / 개 : 세금 불포함) 하였습니다. 생산 거점은 전공정 로옴 하마마츠 주식회사 (하마마츠), 후공정 ROHM Electronics Philippines, Inc. (필리핀)입니다.
앞으로도 로옴은 우수한 아날로그 설계 기술을 통해 고성능 · 고신뢰성 제품을 개발하여, 사회의 에너지 절약화 및 안전화에 기여할 것입니다.

<배경>

최근, 모든 분야에서 에너지 절약에 대한 의식이 높아지고 있으며, 대전력을 취급하는 산업기기 어플리케이션에 있어서도 저전력을 실현하는 반도체 중, 대전력에 대응 가능한 파워 디바이스 및 전원 IC의 채용이 추진되고 있습니다. 대전력에 대응하는 제품의 경우, 번개와 같은 돌발적인 서지 전압*3)이 가해져도 파괴되지 않도록 입력전압보다 높은 내압이 요구됩니다.
로옴은 최첨단 파워계 프로세스 및 수직 통합형 생산 라인을 활용하여, 제품의 특성은 물론 연속 동작을 가능하게 하는 신뢰성 및 장기적 안정 공급이 중시되는 산업기기 시장용으로 많은 신제품을 개발하고 있습니다. 이번에는 스마트폰의 트래픽 증대로 수요가 확대되고 있는 통신 기지국 및 고기능화가 추진되는 공장의 FA 기기, 모터 어플리케이션용으로, 업계 최고 수준의 내압인 80V 클래스의 DC/DC 컨버터를 개발하였습니다.

로옴의 강압 DC/DC 컨버터 라인업 이미지 신제품 「BD9G341AEFJ」 4가지 키워드

<특징>

1. 업계  최고 수준의 80V 고내압 실현

업계 최첨단의 파워계 프로세스인 0.6µm의 고내압 BiCDMOS를 채용함으로써, 비절연형으로는 업계 최고 수준인 80V 고내압의 MOSFET 내장 DC/DC 컨버터를 실현하였습니다. 또한, 입력전압도 76V까지 대응 가능하여, 통신 기지국 및 FA 기기의 주전압대인 48V에서의 돌발적인 서지 전압에 대해 큰 마진이 있으므로 어플리케이션의 높은 신뢰성을 실현합니다.

2. 80V 클래스 DC/DC 컨버터로 업계 최고 효율 달성

고효율 설계로 저전력 대응

로옴의 강점인 아날로그 설계 기술을 구사하여 80V 클래스의 DC/DC 컨버터로 업계 최고의 전력 변환 효율을 달성하였습니다. 일반품에 비해 전력 효율을 최대 19%, 안정 사용 시 1.5% (발진 주파수 300kHz, 전원전압 48V, 출력전압 5V 설정 시) 개선하여 산업기기의 저전력화를 실현합니다.

3. 파괴를 방지하는 출력 Pin 보호로 고신뢰화

독자적인 보호회로로 고신뢰화

일반품의 보호 기능으로는 출력 Pin이 쇼트 (접속)될 경우, 발생되는 열을 억제하지 못해, IC가 과열되어 최종적으로 파괴됩니다.
본 제품은 독자적인 보호 기능을 통해 출력 Pin이 쇼트될 경우에도 발열을 억제하여 제품의 파괴를 방지할 수 있으므로 어플리케이션의 신뢰성 향상에 크게 기여합니다.

4. 심플한 소형 패키지로 실장 면적과 주변 부품수 삭감

장기간에 걸쳐 축적해온 아날로그 설계 기술을 구사하여 80V 클래스의 고내압 DC/DC 컨버터를 심플한 소형 8Pin 패키지  (4.9mm×6.0mm×높이 1.0mm)로 실현하였습니다. 동시에 일반품에서는 17개가 필요했던 주변 부품을 12개까지 줄일 수 있으므로 설계 편의성에 기여합니다.

<어플리케이션 예>

  • 48V 클래스의 전원 입력을 필요로 하는 통신 기지국, 오피스 전화, 라우터 등
  • 서지 전압이 큰 모터 어플리케이션 (전동 자전거, 청소기 등)

<제품 사양>

품명 입력전압
범위
출력전압
범위
기준전압 동작 주파수 최대
출력전류
동작온도
범위
BD9G341AEFJ 12V ~ 76 V 1.0V ~ Vcc V 1.0V±1.5% (25℃)
1.0V±2.0% (-40 ℃~85 ℃)
50kHz~ 750kHz  (Typ.) 3.0A -40℃~85℃

<용어 설명>

*1) DC/DC 컨버터
전원 IC의 일종으로 직류 (DC)에서 직류로 전압을 변환한다. 일반적으로 전압을 낮추는 강압, 전압을 높이는 승압이 있다.

*2) 절연형, 비절연형
절연형은 감전 방지 대책이 실시된 것. 비절연형은 절연형의 후단에 설치되어 소형화 및 고효율화에 우수하다.

*3) 서지 전압
번개 및 모터 기동 시와 같이 IC 외부로부터 가해지는 힘에 의해 발생되는 돌발적인 큰 전압을 뜻한다.

<관련 정보>

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