パナソニック株式会社オートモーティブ＆インダストリアルシステムズ社は、通信インフラ機器や産業機器などで使用する電源に最適なインダクタ内蔵DC-DCレギュレータ[1]電源モジュール「PSiP®※2」（ピーシップ：Power Supply in Package）を、2014年3月より量産出荷開始します。本製品によりスモールセル基地局などの小型化が必要な機器の電源設計の容易化に貢献します。
| 製品名 | PSiP®※2（Power Supply in Package） |
|---|---|
| シリーズ名 | NN31000A/NN31001A/NN31002A |
| 量産開始 | 2014年3月 |
近年、電子機器同士がインターネットでつながる「IoT（internet of things）」が注目を集めています。IoT時代に向けて取り扱う情報量および利用者の増加に伴い、アクセス性向上のためにさまざまな場所に設置が可能な小型・軽量のスモールセル基地局や、高密度サーバーなどの需要が増えています。そのため、搭載される電源モジュールはさらなる小型化が強く求められています。
本製品は、通信インフラ機器・産業機器などに使用するDC-DCレギュレータに必要な部品を、当社独自の配置構造で一つのモジュールにし業界最小※3の実装面積を実現しました。さらには低発熱・低ノイズの特性を向上しました。
本製品により、電源のシステム設計が不要となり、また熱・ノイズ対策などの基板設計が軽減されるため、設計工数を削減することができます。
【特長】
- 基板設計工数削減に貢献
モジュール化により電源システム設計が不要。実装面積半減※1と低発熱および発熱・ノイズエリアの縮小、高速応答化により設計工数削減 - 小型モジュール化と発熱・ノイズエリアの縮小により、基板の小型化に貢献
モジュール化により実装面積を半減※1、さらに低発熱および発熱・ノイズエリアを3分の1※1に低減し、基板の小型化が可能 - 高速応答による安定した出力電圧により、誤動作を防止
負荷応答性が速いヒステレティック制御方式[2]採用で、出力電圧変化を低減
- ※1当社従来品MOSFET内蔵10A DC-DCレギュレータ MCP (NN30312A)と新製品NN31000Aの当社標準電源ボードでの比較。
- ※2「PSiP」はパナソニックグループの日本国における登録商標です。
- ※3出力電流が10AクラスのDC-DC降圧型 電源モジュールとして、2014年3月17日現在、当社調べ。
【用途】
基地局、光トランシーバ、ルーター、スイッチ、サーバーなどの通信インフラ機器やアミューズメント、監視カメラ、計測機器、産業機器、など
【備考】
本製品は2014年3月16日〜20日に米国テキサス州で開催のAPEC2014にて展示します。
【お問い合わせ先】
- オートモーティブ＆インダストリアルシステムズ社
- ホームページURL：http://panasonic.co.jp/ais/contact/
【特長の説明】
1. 基板設計工数削減に貢献
当社独自の部品配置構造でDC-DCレギュレータに必要な制御IC、MOSFET、キャパシタ、インダクタを1つのパッケージにモジュール化することにより電源システム設計の短縮と
当社独自技術である、高効率による低発熱化と、実装面積削減による発熱とノイズエリアの縮小により、部品や配線配置の自由度が増し、電源設計の工数削減が可能です。また、高速応答化により、電源電圧の過渡的な電圧変動を抑え、電源供給されるデバイス動作の安定性が向上し、安全設計が可能となり、セットの評価期間を大幅に短縮します。
2. 小型モジュール化と発熱・ノイズエリアの縮小により、基板の小型化に貢献
電源をモジュール化することにより、業界最小※3を実現しています。MOSFETに低オン抵抗のトレンチMOSを採用し、そのスイッチング制御を最適に行うことで大電流時における電力変換効率を最大95％に向上させ搭載機器の低発熱を可能にしました。通常小型化により発熱温度が上がりますが、本製品は小型化とピーク温度の抑制の両立を実現しました。
また、モジュール化したことで、大電流配線やノイズ配線がPSiP®※2内に取り込まれることにより、発熱エリアを3分の1※1、ノイズエリアを3分の1※1に削減できます。
本製品は小型パッケージ実現と低発熱及び発熱とノイズエリアの縮小で部品の高密度実装が可能となり、放熱対策部品や基板の小型化が可能になります。
3. 高速応答による安定した出力電圧により、誤動作を防止
DC-DCレギュレータの制御方式にヒステレティック制御方式を採用することで、負荷変動に対する高速な応答特性を改善させています。当社のヒステレティック制御方式は、通常の帰還制御に用いられる誤差増幅器がコンパレータ動作するために位相補償の必要が無く、入出力条件の変動に対して理論上最も高速に応答して出力を制御できる方式です。これにより、PSiP®※2の出力電圧の負荷変動による電圧変動を抑えることができ、CPUやFPGAなどのデバイスの誤動作防止が可能となり機器動作の安定性が向上します。
【製品仕様】
| NN31000A | NN31001A | NN31002A | ||
| 入力電圧 | 4.5〜28V | |||
| 絶対最大定格 | 30V | |||
| 出力電圧 | 0.6〜5.5V | |||
| 出力電流 | 10A | 7A | 4A | |
| 制御方式 | ヒステレティック制御 | |||
| 動作モード*1 | Skip/FCCM | |||
| 保護モード*2 | ラッチオフ/ 自動復帰 | |||
| パッケージ | タイプ | HQFN | ||
| サイズ (高さ） |
8.5mmx7.5mm (4.7mm) |
|||
| ピンピッチ | 0.5mm | |||
| 発振周波数 | 400/600/800 KHz | |||
| 保護機能 | OCP, OVD, UVD, SCP, UVLO, TSD | |||
【用語の説明】
- [1] DC-DCレギュレータ
- DC（Direct Current＝直流）の入力電圧から、必要とされる「直流」の出力電圧を生成する変換器のことです。
- [2] ヒステレティック制御方式
- 出力電圧が上限値にあたるとスイッチングトランジスタをターンオフし、下限値にあたるとターンオンする、出力電圧の変化に対して瞬間に近い応答が実現できるリップルレギュレータの制御技術です。
