최대 80V 내압, 5A 출력 전원 IC 「BD9G500EFJ-LA」「BD9F500QUZ」 개발

2021년 5월 25일

＜개요＞

로옴 주식회사 (본사 : 교토)는 대전력을 취급하는 5G 통신 기지국 및 PLC · 인버터 등의 FA 기기용으로, 고내압 · 대전류를 실현한 MOSFET 내장 강압 DC/DC 컨버터 IC^※1 「BD9G500EFJ-LA」「BD9F500QUZ」를 개발하였습니다.
신제품은 파워계 프로세스의 고내압 BiCDMOS를 채용하고, 로옴의 우수한 아날로그 설계 기술을 구사하여 개발한 비절연형^※2 DC/DC 컨버터 IC로서, 고도화하는 산업기기에서 요구되는 전원 기능을 제공합니다.
「BD9G500EFJ-LA」는 48V 전원 계통용으로 업계 최고 수준인 80V 내압을 실현함과 동시에, MOSFET 내장으로 동일 클래스 제품의 최고에 해당하는 출력전류 5A의 대전력 대응으로 5G 통신 기지국 및 충전 스테이션 등의 고신뢰화 및 고기능화에 기여합니다. 또한, 「BD9F500QUZ」는 24V 전원 계통용으로 소형 · 박형 패키지 (3.0mm×3.0mm×0.4mm)를 채용하였으며 39V 내압과 출력전류 5A를 실현하여, FA 기기를 비롯한 폭넓은 첨단 산업기기의 고기능화와 소형화에 기여합니다.
본 제품은 2021년 5월부터 각각 월 10만개의 생산 체제로 양산 (샘플 가격 500엔 / 개, 세금 불포함)을 개시하였습니다. 그리고, 본 제품과 평가 보드 「BD9G500EFJ-EVK-001」「BD9F500QUZ-EVK-001」의 온라인 판매를 개시하여 Corestaff, chip 1 stop 등 온라인 부품 유통 사이트에서 1개부터 구입이 가능합니다.
앞으로도 로옴은 아날로그 설계 기술을 구사한 고성능 · 고신뢰성 제품을 개발하여, 산업기기의 저전력 · 소형화 · 안전 구동에 기여해 나갈 것입니다.

＜배경＞

최근 5G 통신 기지국 및 FA 기기를 비롯한 첨단 산업기기에서는 AI 및 IoT를 활용한 새로운 기능이 탑재되고 있습니다. 이에 따라 채용되는 전원 IC에는 소형 · 고효율 동작뿐만 아니라, 번개와 같은 돌발적인 서지 전압^※3에도 파괴되지 않는 높은 내압과 다양한 기능을 동작시키기 위한 대전류 대응이 요구되고 있습니다.
로옴은 최첨단 파워계 프로세스 및 수직 통합형 생산 라인을 활용하여, 제품의 특성뿐만 아니라, 신뢰성 및 장기간 안정 공급이 중시되는 산업기기 시장용으로 다양한 전원 IC를 개발하고 있습니다. 이번에 새롭게 고도화하는 산업기기용으로 고내압 · 대전류 성능을 겸비한 DC/DC 컨버터 IC를 개발하였습니다.

DC/DC 컨버터 IC 「BD9G500EFJ-LA」「BD9F500QUZ」 개요

＜특징＞

2종류의 신제품은 파워계 프로세스의 고내압 BiCDMOS를 채용하고, 로옴의 우수한 아날로그 설계 기술을 구사하여 개발한 비절연형 MOSFET 내장 DC/DC 컨버터 IC입니다. 하기 특징을 통해, 첨단 산업기기의 고신뢰화, 고기능화, 소형화에 기여합니다.

●48V 전원 계통에 최적인 「BD9G500EFJ-LA」

1. 업계 최고 수준의 80V 내압으로 넓은 안전 동작 영역 달성

BD9G500EFJ-LA는 고내압 BiCDMOS 프로세스 채용으로, 비절연형의 상측 MOSFET 내장 (비동기정류 타입^※4) DC/DC 컨버터 IC에 있어서, 업계 최고 수준인 내압 80V를 실현하여, 넓은 안전 동작 영역을 달성하였습니다. 출력전류가 동일한 일반품 대비, 약 20%의 고내압화에 성공하여, 5G 통신 기지국 및 서버 등의 메인 전원 계통인 48V뿐만 아니라, 배터리의 대형화가 추진되는 전동 자전거 및 전동 공구의 전원 계통 60V에서의 돌발적인 서지 전압에 대해서도 큰 마진이 있으므로, 어플리케이션의 고신뢰화에 기여합니다.

2. 업계 최고 수준의 출력전류 5A로, 첨단 산업기기의 고기능화 및 소형화에 기여

BD9G500EFJ-LA는 고내압 80V를 실현함과 동시에, 내압 60V 이상의 DC/DC 컨버터 IC로 최고 수준인 출력전류 5A를 달성하였습니다. AI 및 IoT 기능 탑재로 고기능화되는 산업기기의 실현 및 다양한 기능을 탑재하고자 하는 기기의 소형화에 기여합니다. 또한, 저손실 MOSFET를 내장함으로써, 비동기정류 타입으로 2A에서 5A의 넓은 출력전류 범위에서 높은 전력 변환 효율 85%를 실현하여, 저전력 성능에도 기여합니다.

●24V 전원 계통에 최적인 「BD9F500QUZ」

1. 실장 면적, 부품수 삭감으로 소형화 및 비용 삭감에 기여

BD9F500QUZ는 비절연형 MOSFET 내장 (동기정류 타입^※4) DC/DC 컨버터 IC에서 아날로그 설계 기술을 구사함으로써, 내압 39V와 출력전류 5A의 성능을 소형 패키지 (3.0mm×3.0mm×0.4mm)로 실현하였습니다. 동등한 성능의 일반품 (6.0mm×4.0mm×0.8mm) 대비, 약 60%의 소형화를 달성함과 동시에, 주변 부품수를 삭감할 수 있습니다. 또한, 최대 2.2MHz의 고속 스위칭으로 1.5µH의 소형 코일에서도 안정 동작이 가능하여, 기판의 실장 면적 삭감과 박형화에 기여함으로써, PLC 및 인버터 등 각종 FA 기기의 메인 전원 계통이 되는 24V 라인 어플리케이션의 소형화 및 부품 비용 삭감에 기여합니다.

2. 고효율 · 저발열 동작으로 고신뢰화에 기여

BD9F500QUZ는, 열에 불리한 소형 패키지와 고속 스위칭에 대응하지만, 저발열 동작이 가능합니다. 기능이 동등한 소형 사이즈 제품에서는 IC의 온도가 100℃에 가까워져 발열 대책 (방열판 및 MOSFET 외장에 의한 발열 분산)이 필요하지만, 신제품의 경우, 최대 90% (출력전류 3A일 때)의 고효율 동작과 고방열 패키지를 채용함으로써 65℃ 정도의 저발열 동작으로 발열 대책이 필요없어, 어플리케이션의 고신뢰화에 기여합니다.

＜제품 라인업＞

품명	내압 [V](Max.)	입력전압 범위 [V]	출력전압 범위 [V]	최대 출력 전류 [A](Max.)	SW 주파수 [MHz]	동작온도 범위 [℃]	패키지 [mm]
BD9G500EFJ-LA	80	7~76	1~0.97✕V_IN	5	0.1~0.65	-40~+125	HTSOP-J8 4.9✕6.0✕1.0
BD9F500QUZ	39	4.5~36	0.6~14	5	0.6,1.0,2.2	-40~+85	VMMP16LZ3030 3.0✕3.0✕0.4

＜어플리케이션 예＞

●48V 전원 계통용 「BD9G500EFJ-LA」
・48V 클래스의 전원 입력을 필요로 하는 5G 통신 기지국의 파워 앰프, 충전 스테이션, 서버 등
・60V / 48V 클래스의 전원 입력을 필요로 하는 전동 자전거, 전동 공구 등
・서지 전압이 큰 모터 어플리케이션 (청소기 및 세탁기 등 백색가전)

●24V 전원 계통용 「BD9F500QUZ」
・24V 클래스의 전원 입력을 필요로 하는 PLC · 인버터를 비롯한 각종 FA 기기, 감시 카메라 등
・각종 산업기기에 탑재되는 FPGA 및 SoC 등, 저전압 동작의 제어 시스템용 전원

＜온라인 판매 정보＞

판매 개시 : 2021년 5월부터

판매 사이트 : Corestaff, chip 1 stop

기타 온라인 유통 사이트에서 순차적으로 판매 예정입니다.

대상 제품

품명	기능
BD9G500EFJ-LA	7V~76V 입력 5A 상측 MOSFET 내장 (비동기정류 타입) 1ch 강압 DC/DC 컨버터
BD9F500QUZ	4.5V~36V 입력 5A MOSFET 내장 (동기정류 타입) 1ch 동기정류 강압 DC/DC 컨버터
BD9G500EFJ-EVK-001	BD9G500EFJ-LA 평가 보드
BD9F500QUZ-EVK-001	BD9F500QUZ 평가 보드

1개부터 구입 가능

평가 보드

＜용어 설명＞

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

※2 : 절연형, 비절연형: 절연형은 감전을 방지하기 위한 대책이 실시된 것. 비절연형은 절연형의 후단에 설치되고 소형화 · 고효율화에서 우수하다.

※3 : 서지 전압: 번개 및 모터 기동 시와 같이 IC 외부로부터 가해지는 힘으로 인해 발생하는 돌발적인 큰 전압을 뜻함.

※4 : 비동기정류, 동기정류: DC/DC 컨버터의 출력 제어 방식. 비동기정류는 1개의 MOSFET (트랜지스터)와 1개의 다이오드로 구성되며, 동기정류는 2개의 MOSFET로 구성된다. 동기정류는 비동기정류보다 제어가 어렵지만, 전력 변환 효율이 우수하다는 경향이 있다.

본 건에 대한 문의

최대 80V 내압, 5A 출력 전원 IC 「BD9G500EFJ-LA」「BD9F500QUZ」 개발
대전력 대응으로 5G 통신 기지국 및 FA 기기 등, 고도화하는 산업기기의 고신뢰화 및 고기능화에 기여

＜개요＞

＜배경＞