DC/DC-Wandler nimmt nur 180 nA Strom auf

| Redakteur: Johann Wiesböck

ROHMs Ultra-Low-Power-DC/DC-Wandler ermöglichen Gerätelaufzeiten von bis zu zehn Jahren mit einer Knopfzelle
ROHMs Ultra-Low-Power-DC/DC-Wandler ermöglichen Gerätelaufzeiten von bis zu zehn Jahren mit einer Knopfzelle (Bild: ROHM)

Die in den neuen DC/DC-Wandlern von ROHM eingesetzte Nano-Energy-Technologie ermöglicht Applikationen, die mit einer Knopfzelle einen Langzeitbetrieb von bis zu zehn Jahren erreichen.

ROHM bietet mit dem BD70522GUL einen Ultra-Low-Power-DC/DC-Wandler mit integriertem MOSFET, der aufgrund seiner geringen Stromaufnahme von nur 180 nA die Anforderungen des IoT-Marktes hinsichtlich langer Batterielaufzeit von bis zu zehn Jahren mit einer Knopfzelle erfüllt.

In den vergangenen Jahren ist die Zahl batteriebetriebener Geräte wie Smartphones und Wearables für IoT stark gestiegen. Dies erhöht die Nachfrage nach kleineren Komponenten, die nicht nur mehr Flexibilität beim Design und mehr Platz für die Integration neuer Funktionen bieten, sondern durch geringeren Strombedarf auch die Batterielebensdauer verlängern.

Um die Bedürfnisse des IoT-Marktes zu erfüllen, hat ROHM sein vertikal integriertes Produktionssystem, dass die Expertise des Unternehmens bei der Entwicklung von Leistungskomponenten nutzt, mit der Nano-Energy-Technologie kombiniert und einen DC/DC-Wandler mit geringer Stromaufnahme von 180 nA entwickelt.

Der BD70522GUL zeichnet sich durch winzige Abmessungen von 1,76 mm x 1,56 mm x 0,57 mm und Schaltfrequenzen zwischen 0 und 1 MHz je nach Last aus. Er arbeitet mit Versorgungsspannungen von 2,5 V bis 5,5 V. Als Ausgangsspannungen liefert der IC 1,2 V, 1,5 V, 1,8 V, 2,0 V, 2,5 V, 2,8 V, 3,0 V, 3,2 V oder 3,3 V. Die Genauigkeit der Ausgangsspannung beträgt ±2,0 Prozent (bei 10 mA), der maximale Ausgangsstrom 500 mA.

Der Betriebstemperaturbereich liegt zwischen -40 °C und +85 °C. Der neue DC/DC-Wandler eignet sich für kompakte batteriebetriebene Geräte wie Wearables, Sensor-Knoten und anderes industrielles Equipment wie Alarme, elektronische Regaletiketten etc. Der BD70522GUL und das entsprechende Evaluation-Board (BD70522GUL-EVK-101) sind über Online-Distributoren erhältlich.

Hintergrund-Informationen: Der neu entwickelte Ultra-Low-Power-DC/DC-Leistungswandler-IC BD70522GUL bietet folgende Funktionsmerkmale.

Industrieweit niedrigste Stromaufnahme von 180 nA

Mit Hilfe der Nano-Energy-Technologie, die auf stromsparenden Analog-Technologien für die Regelkreise sowie auf einem für Stromversorgungs-ICs optimierten Analog-Layout basiert, und seiner 0,35-µm-BiCDMOS-Power-Prozesse war ROHM in der Lage, die geringe Stromaufnahme von 180 nA zu realisieren. Laut einer Studie von ROHM verlängert die geringe Stromaufnahme die Batterielebensdauer im Leerlauf (Standby) um das 1,4-fache gegenüber herkömmlichen Lösungen.

Hohe Effizienz über einen breiten Laststrombereich: Zusätzlich zu den verlustarmen MOSFETs ist eine Seamless-Switching-Mode-Control- (SSMC) Funktion integriert, die den Lastmodus abhängig vom Laststrom automatisch umschaltet. Der von ROHM entwickelte DC/DC-Wandler ermöglicht über einen großen Lastbereich von 10 µA bis 500 mA eine hocheffiziente Leistungswandlung mit einem Wirkungsgrad von mehr als 90 Prozent und nimmt im Standby-Modus weniger als 1 µA auf. Damit erhöht er die Akkulaufzeit einer Vielzahl von Geräten und Anwendungen.

Nano-Energy-Technologie: Die Nano-Energy-Technologie ist eine bahnbrechende Technologie mit extrem niedriger Stromaufnahme, die durch die Kombination des vertikal integrierten Produktionssystems von ROHM mit analoger Expertise in den Bereichen Schaltungsdesign, Layout und Prozesse entwickelt wurde. In tragbaren Geräten, einschließlich Wearables, Smartphones etc. lassen sich somit mit kleineren Batterien lange Laufzeiten erreichen.

Hintergrund: ROHM Semiconductor, ein weltweit aktives Unternehmen, das per 31.3.2017 einen Umsatz von rund 3,23 Mrd. US-Dollar erwirtschaftete und 21.308 Mitarbeiter beschäftigt, entwickelt und produziert eine umfangreiche Produktpalette, zu der integrierte Schaltungen, SiC-Dioden, SiC-MOSFETs, SiC-Module, Transistoren, LEDs und weitere elektronische Bauelemente, aber auch Widerstände, Tantal-Kondensatoren und Druckköpfe gehören. Die Produktion erfolgt in modernsten Fertigungsstätten in Japan, Korea, Malaysia, Thailand, den Philippinen und China.

Lapis Semiconductor, SiCrystal AG, Kionix und Powervation Ltd. gehören ebenfalls der ROHM Semiconductor Group an. ROHM Semiconductor Europe mit seiner Zentrale nahe Düsseldorf betreut die EMEA-Region (Europe, Middle East, Africa). Für weitere Informationen besuchen Sie bitte www.rohm.de.

Tipp der Redaktion: Merken Sie sich schon jetzt den 25. Oktober 2018 vor. An diesem Tag findet der 1. DC/DC-Wandler-Tag von ELEKTRONIKPRAXIS im Vogel Convention Center Würzburg statt. Alle Infos finden Sie unter www.dc-dc-wandler-tag.de. Vorträge können bis spätestens 31. Mai 2018 eingereicht werden.

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