48V에서 3.3V로 직접 강압 가능한 DC/DC 컨버터 IC 기술 확립
자동차 및 산업기기의 안정 동작 및 고효율화, 소형화, 설계 부하 경감에 기여

로옴(ROHM) 주식회사는 자동차 및 산업기기 등에서 수요가 높아지고 있는 48V 등의 높은 입력전압에서 3.3V 및 5V 등의 저전압으로 직접 강압이 가능한 DC/DC 컨버터 IC 기술을 확보했다고 밝혔다. 

이 기술은 고내압 MOSFET를 내장하여 80V 고내압을 실현함과 동시에 독자적인 펄스 제어 기술을 통해 업계 최소의 스위칭 ON 시간인 20ns를 달성하였다. 이에 따라, 2MHz의 고정 스위칭 주파수를 사용하면서 48V에서 3.3V로 안정적으로 강압할 수 있는 전원 시스템을 실현한다.

강압비를 대폭 향상시킴으로써 세컨더리 전원 IC 등을 통한 중간 변환이 필요없으며 전류 모드 제어에 의한 위상보상도 간단히 실현하여 각종 애플리케이션의 고효율화 및 소형화, 설계 부하 경감에 크게 기여한다. 


▲업계 최소 스위칭 ON 시간으로 고효율, 소형화, 설계 부하 경감에 기여한다.

최근, 에너지 절약에 대한 의식이 높아짐에 따라, 모든 분야에서 전력 변환 손실을 저감하기 위한 활동이 추진되고 있다. 자동차 분야에서는 기존의 12V 전원 시스템에 비해 연비 개선 효율이 높고, 안전성을 고려한 48V 전원 시스템을 탑재한 하이브리드 자동차가 주목을 모으고 있다. 하지만 일반적으로 48V에서 자동차기기용 MCU 및 제어 시스템을 구동하기 위해 필요한 3.3V 및 5V로 직접 강압할 수 있는 강압비가 높은 전원 IC는 존재하지 않는다. 따라서 12V 등의 중간 전압을 만들어, 2단계에 걸쳐 강압할 필요가 있었다.

한편, 라디오 대역에 대한 영향을 방지하기 위해 2MHz 이상의 고주파 동작도 요구되고 있다. 이러한 “고입력, 저출력, 고주파 동작”과 같은 시장 요구를 실현하기 위해서는 스위칭 ON 시간을 단축시킬 필요가 있으나, 기존의 방법으로는 노이즈로부터 영향을 받기 쉬워 스위칭 ON 시간의 극소화가 어려웠다.


▲업계 최소 스위칭 ON 시간 실현으로 안정된 전압 강하를 지원한다.

이번 기술의 성과는 오는 4월 20일~22일 일본 치바현의 마쿠하리 멧세에서 개최되는 'TECHNO-FRONTIER2016'에서 엔지니어의 기술 프레젠테이션으로 소개할 예정이다.
 
로옴의 관계자는 "향후, 이 기술을 활용한 제품인 BD51180 TL을 2016년 중에 샘플 출하를 목표로 개발함과 동시에, 아날로그 파워 기술을 구사한 고효율 고성능 전원 기술 개발을 가속화하여 사회의 에너지 절약화에 기여해 나갈 것"이라고 밝혔다.