Power-Designs mit stabiler Regelung Nano-Cap-Technologie verkürzt Stückliste

Die neue Nano-Cap-Technologie soll helfen, Ressourcen zu sparen und ökologische Power-Designs zu entwerfen.

Der Halbleiterhersteller Rohm kündigt eine neue Nano-Cap-Stromversorgungstechnologie an, die selbst bei ultrakleinen Kapazitäten im nF-Bereich (Nano: 10-9) eine stabile Regelung von Stromversorgungsschaltungen in Automobil- und Industrieanwendungen gewährleisten und die Stückliste verringern soll.

Die stärkere Elektrifizierung fordert ihren Tribut, insbesondere in der Industrie und Automobilbranche. Jede neue elektrische Anwendung erfordert verschiedene Spannungsquellen, die alle durch Kondensatoren stabilisiert werden. Die Anzahl der externen Komponenten steigt, die Leiterplatten dürfen aber nicht größer werden und mehr Mehrkosten sollten natürlich auch vermieden werden. Was also tun? Rohm hat dazu die Nano-Caps-Technologie erdacht.

Eine typische Schaltung mit einem Linearregler und einer MCU erfordert normalerweise einen 1-µF-Kondensator am Ausgang des Linearreglers sowie einen 100-nF-Kondensator am Eingang der MCU. Der Einsatz von Rohms Linearregler mit Nano-Cap-Technologie macht jedoch den Kondensator am Ausgang des Reglers überflüssig und gewährleistet allein mit dem 100-nF-Eingangskondensator einen stabilen Betrieb. So kann die Anzahl der notwendigen Kondensatoren reduziert werden und Kosten und Ressorucen sparen.

Wie funktioniert die neue Technik?

Die Nano-Cap-Stromversorgungstechnologie basiert auf einer extrem stabilen Regelungstechnik, die bewährte Schaltungsdesigns, Prozesse und Layouts unter Verwendung eines vertikal integrierten Produktionssystems kombiniert. Eine optimierte Regelung hält die Stabiltität der Kondensatoren in Analogschaltungen hoch und verkürzt so vor allem die Entwicklungszeit. Die Nano-Cap-Technologie ermöglicht eine stabile Regelung des Linearreglerausgangs, indem sie das Ansprechverhalten in analogen Schaltungen verbessert und parasitäre Faktoren im Zusammenhang mit der Verdrahtung und den Verstärkern minimiert. Dadurch lässt sich die Ausgangskapazität nach Angaben von Rohm auf weniger als 1/10 der herkömmlichen Lösungen reduzieren.

Bei einer von der Industrie geforderten Ausgangsspannungsschwankung von maximal ±5,0 % (mit Fokus auf den Schwankungen) in Bezug auf eine 50-mA-Laststromschwankung bei 100 nF Kapazität sollen die mit Nano Cap ausgestatteten ICs einen stabilen Betrieb von ±3,6 % erreichen. Im Vergleich dazu kann die Ausgangsspannung mit konventionellen Linearreglern um bis zu ±15,6 % schwanken.

Nano Cap ist bereits die dritte Nano-Stromversorgungstechnologie aus dem Hause Rohm, welche die Anzahl der für Linearregler erforderlichen externen Kondensatoren reduziert. Bereits verfügbar sind die ultraschnelle Pulsregelungs-Technologie Nano Pulse Control und die Nano-Energy-Technologie mit extrem niedriger Stromaufnahme.

Rohm wird die Entwicklung der Nano-Cap-Technologie weiter forcieren, um den Bedarf an Kondensatoren signifikant zu reduzieren. Das Unternehmen will den Einsatz dieser Technologie nicht nur auf Linearregler, sondern auch auf Operationsverstärker, LED-Treiber und andere analoge ICs ausweiten.