Sto nano a dost. K zajištění stability LDO stačí málo

Když se řekne „nano“, všem se ihned vybaví známá předpona, kterou v elektronice používáme při vyjadřování různých vlastností stále častěji. Jednou to mohou být populární nanoampéry a jindy kupříkladu zase nanosekundy nebo i nanofarady. Pro společnost ROHM však bude vše okolo Nano znamenat ještě víc. Vždyť zde také používá technologie s chráněným označením Nano Energy™, Nano Pulse Control™ či Nano Cap™ [1]. O co se jedná a jak mohou z takového „nanosvěta“ těžit i vývojáři?

Nano, kam se podíváš

V základu můžeme říct, že označení Nano Energy™ znamená v nabídce firmy ROHM technologie zajišťující mimořádně nízké proudové odběry, kdy např. s přispěním jediné baterie mincového typu napájíme zařízení klidně po dobu deseti let (na webových stránkách DPS Elektronika od A do Z viz také [2]). Nano Pulse Control™ nám zase symbolizuje technologii pulzního řízení s neobyčejně vysokými rychlostmi. Vyšší napětí tak bude možné převádět na nízké úrovně s využitím jediného integrovaného obvodu, což zároveň povede k jednodušším a ještě kompaktnějším systémům. Jako příklad vhodně poslouží měniče typu step-down pro přímou konverzi z 60 V na pouhých 2,5 V.

Do třetice zde konečně máme skupinu Nano Cap™ odkazující na již zmiňované nanofarady a také technologii napájecích zdrojů používaných v automobilovém sektoru či průmyslové sféře pro řízení s nebývalou stabilitou, kdy skvělých výsledků, pokud jde o kolísání napětí, dosahujeme v návrzích „bez ohledu“ na velikost připojené kapacity. Menší počet vnějších součástek pak zároveň představuje prostor pro další snižování fyzických rozměrů zařízení. A právě u posledně zmiňovaného přístupu ve stylu Nano Cap™ se nyní zastavíme. Ve snaze minimalizovat význam součástek, jako jsou právě kondenzátory, společnost ROHM pokračuje i nadále ve vývoji, takže se ve výsledku dotýká nejen lineárních stabilizátorů, ale třeba též operačních zesilovačů (na našich stránkách viz také [3]), budičů svítivých diod a stejně tak i dalších analogových integrovaných obvodů. Pro mnohé vývojáře však bude klíčová právě oblast LDO.

Obr. 1  K významu jednotlivých technologií firmy ROHM, pro které je příznačná právě předpona „nano“. Díky řešení Nano Cap™ se např. u LDO zbavujeme výstupní kapacity, zatímco nám na straně připojeného mikrokontroléru k zajištění stability stačí zapojit klidně jen 100 nF [1]

46 LDO do konce roku 2023

V případě lineárních stabilizátorů od firmy ROHM, jako jsou novinky řady BD9xxN1 vhodné např. pro automobilový průmysl a jeho 12V palubní rozvody [4], tak může výrobce zajistit stabilní činnost zdroje, a to i navzdory drobným výstupním kapacitám na úrovni jednoho mikrofaradu, nebo ještě méně, resp. za předpokladu, že zde bude také docházet ke kolísání vstupního napětí či změnám zatěžovacího proudu (výstup v mezích 100 mV a skokové zatížení 1 mA vs. 50 mA / 1 μs). Využije přitom právě zmiňované technologie Nano Cap™, kterou vyvinul již v roce 2020.

Problémem tak nemusí být ani kondenzátory o velikosti 100 nF, což oproti zavedeným postupům znamená i méně než jednu desetinu obvyklé hodnoty. Vedle běžných vícevrstvých keramik MLCC v řádu μF nebo rozměrných elektrolytů se proto nyní otevírá prostor také pro miniatury typu 0603 či 0402. Výrobce rovněž přislíbil další rozšiřování nabídky takových stabilizátorů, kterých by mělo s ohledem na různá výstupní napětí a také způsoby zapouzdření přibýt řádově několik desítek, navíc pro výstupní odběry až do 500 mA [4].

Odkazy:

[1] Technologie Nano, www.rohm.com/support/nano

[2] Deska pro řízení baterií s důrazem na efektivitu i tloušťku, www.dps-az.cz/vyvoj/novinky/id:86118/deska-pro-rizenibaterii-s-durazem-na-efektivitu-i-tloustku

[3] Stabilně a bez rušení s novými OZ ROHM, www.dps-az.cz/soucastky/novinky/id:76029/stabilnea-bez-ruseni-s-novymi-oz-rohm

[4] Tisková zpráva, www.rohm.com/news-detail?newstitle=2022-06-14_news_ldo&defaultGroupId=false