압도적인 저전력 성능을 실현한, 승강압 DC/DC 컨버터
「BD83070GWL」 개발

2019년 7월 10일

<개요>

MOSFET 내장 승강압 DC/DC 컨버터 「BD83070GWL」

로옴 주식회사 (본사 : 교토)는 모바일 기기 및 웨어러블 기기, IoT 기기용으로, 업계 최고 효율과 업계 최고 수준의 초저소비전류를 실현한 MOSFET 내장 승강압 DC/DC 컨버터*1) 「BD83070GWL」을 개발하였습니다.
「BD83070GWL」은 소형 배터리로 구동하는 전자기기에 대응하여 「저소비 에코 디바이스의 결정판」을 목표로 개발한 초저소비전력의 승강압 전원 IC입니다. 저손실 MOSFET를 내장하고 저소비전류 회로를 탑재함으로써, 각종 배터리 구동 기기 (전동 칫솔, 전기 면도기 등)의 동작 시 (부하전류 200mA 시)에 업계 최고의 전력 변환 효율 97%를 실현함과 동시에 승강압 전원 IC로는 업계 최고 수준인 저소비전류 2.8µA를 실현하였습니다. 이에 따라, 어플리케이션의 스탠바이 시 (부하전류 100µA 시)에는 일반품에 비해 배터리를 1.53배 더 오래 사용할 수 있어 (로옴 조사), 소형 배터리로 구동하는 모든 전자기기의 장시간 구동에 기여합니다.
본 제품은 2019년 4월부터 샘플 (샘플 가격 300엔/개, 세금 불포함) 출하를 개시하였으며, 2019년 10월부터 월 100만개의 생산 체제로 양산을 개시할 예정입니다. 생산 거점은 전공정 로옴 하마마츠 주식회사 (하마마츠), 후공정 로옴 아폴로 주식회사 (유쿠하시)입니다. 또한, 본 제품을 탑재한 평가 보드 「BD83070GWL-EVK-001」의 온라인 판매도 개시하여, chip 1 stop, Corestaff, RS Components 등 부품 유통 사이트에서 구입 가능합니다.
로옴은 앞으로도 아날로그 기술을 구사한 저전력 · 고성능 전원 IC를 개발하여, 사회의 저전력화에 기여해나갈 것입니다.

<배경>

최근, 모바일 기기, 웨어러블 기기 및 IoT 기기 등, 배터리로 구동하는 전자기기가 다양한 분야에서 이용되고 있습니다. 그리고, 이러한 기기에 탑재되는 디바이스에는 디자인성 향상 및 신기능 탑재용 스페이스 확보를 위한 소형화와, 배터리 장수명화를 위한 저소비전력화가 강력히 요구되고 있습니다.
로옴은 아날로그 설계 기술 및 파워계 프로세스 등, 수직 통합형 생산 체제를 활용하여, 시장 요구에 대응하는 전원 IC를 개발해왔습니다. 그 중에서도 모바일 기기용으로 승압 전원 IC 「BU33UV7NUX」 및 강압 전원 IC 「BD70522GUL」 등 고효율 · 초저소비전력의 전원 IC로, 배터리 구동 어플리케이션의 장시간 구동에 기여하고 있습니다. 이번에 업계 최고 성능의 승강압 전원 IC를 라인업으로 구비함으로써, 한층 더 다양한 어플리케이션에 대응이 가능합니다.

모바일 기기용 승강압 전원 IC 부하전류에 따른 전력 변환 효율 비교 / 신제품 어플리케이션 예

<특징>

승강압 DC/DC 컨버터의 필요성

신제품 「BD83070GWL」은, 1.2mm×1.6mm의 소형 승강압 전원 IC입니다. 하기 특징을 통해, 어플리케이션의 스탠바이 시 (부하전류 100µA 시)에는 일반품 대비, 배터리를 1.53배 더 오래 사용할 수 있어, 소형 배터리 탑재 기기의 장시간 구동에 기여합니다.

 

1. 업계 최고 효율 97% 등, 폭넓은 부하전류 대역에서 초고효율 실현

파워계 프로세스 0.13µm의 BiCDMOS를 채용한 저손실 MOSFET를 내장함으로써, 각종 배터리 구동 기기 (전동 칫솔, 전기 면도기 등)가 동작 (부하전류 200mA)할 때, 업계 최고의 전력 변환 효율 97%를 실현하였습니다. 또한, 그 이외의 경부하에서 최대 부하 (100µA~1A) 조건에서도 90% 이상의 고효율을 실현하였습니다.
뿐만 아니라, 로옴의 독자적인 제어 기술 「X Ramp PWM 제어」를 탑재하여, 입력전압에 따라 부드러운 (seamless) 승강압 전환을 실현합니다.
※특허 출원 번호 2015-121194, 2016-243569, 2018-023007

2. 승강압 전원 IC로 업계 최고 수준의 초저소비전류 2.8µA 실현

초저소비전류와 고속 응답성을 동시에 실현한 저소비전류 회로 및 손실 저감을 위해 부하에 따라 스위치 제어를 최적화하는 등, 로옴의 저소비전류용 아날로그 기술을 집약함으로써, 승강압 전원 IC로는 업계 최고 수준의 2.8µA를 실현하였습니다.
※특허 출원 번호 2016-253301, 2016-253303

<어플리케이션 예>

◇IoT 기기 등 코인 배터리 탑재 전자기기  ◇스마트폰 및 태블릿 PC 등 Li-ion 배터리 탑재 전자기기
◇완구, 전동 칫솔 등의 건전지 탑재 전자기기
등, 어플리케이션 및 동작 조건에 관계 없이, 모든 소형 배터리 탑재 어플리케이션의 장시간 구동에 기여

<최고의 저전력 성능을 자랑하는 모바일 기기용 전원 IC 라인업>

기능 품명 소비전류 입력전압 출력전압 최대
출력전류
동작
주파수
최고 효율 패키지
승압 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)
강압
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)
승강압
BD83070GWL
2.8µA 2.0 ~ 5.5V 2.5, 3.3V 1000mA 1.5MHz 97%
@200mA
UCSP50L1C
(1.2mm × 1.6mm)

<평가 보드 정보>

판매 개시 시기 : 2019년 7월부터
평가 보드 품명 : BD83070GWL-EVK-001
판매 사이트 : chip 1 stop, Corestaff, RS Components
1개부터 구입 가능
서포트 페이지 : https://www.rohm.co.kr/products/power-management/switching-regulators/integrated-fet/buck-boost-converters-integrated-fet/bd83070gwl-product

BD83070GWL 평가 보드

<용어 설명>

*1)  DC/DC 컨버터, 강압, 승압, 승강압
전원 IC의 일종으로 직류 (DC)에서 직류로 전압을 변환하는 기능을 지닌다. 일반적으로 전압을 낮추는 「강압」, 전압을 높이는 「승압」이 존재한다. 「승강압」은 입력전압에 따라 승압과 강압을 전환할 수 있지만, 회로가 복잡해지기 때문에 응답성 및 소비전류에 과제가 있다.

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