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2018年3月29日

John Woodward 筆者:John Woodward
インダストリアルパワー事業部門エグゼクティブビジネスマネージャー、マキシム・インテグレーテッド


世の中は急速に変化しています。家庭では、すべての照明、オーブン、場合によっては冷蔵庫までスマートフォンから制御するようになっています。工場では、生産フローの調整に合わせてセンサーの位置、アライメント、感度をリアルタイムで変更しています。しかし、ソリューションのサイズと発熱の最小化を求められる電源設計エンジニアへのプレッシャーは、決して変わることがありません。

そのような課題のある例として、産業用センサーを見てみましょう。

産業用センサー

図1: 産業用センサーは小型、低電力、および高速である必要があります。

産業用センサーは、かつてはセンサーからインテリジェントハブに情報を送信する機能のみを備え、すべての決定はハブで行われていました。センサーの設計は非常に簡素で、筐体内の部品は少数でした。柔軟性が高いとは言えませんが、必要なものはそれだけだったのです。現在、センサーは柔軟、迅速、小型である必要があります。設計者はセンサーとともにマイクロコントローラおよびその他の部品をより小型の筐体や容器に詰め込んでいます。これらの新しいセンサーは双方向データ転送を備え、必要に応じて実際のセンサーに調整を加える機能が追加されています。するとどうなるでしょう?さらに多くの電力が必要です!こうして、かつては簡素なセンサーとたぶんLDOが1つあった場所に、今ではより多くのICが実装され、より小さなスペースでより多くの電力バジェットが要求されます。

これらのセンサーの電源設計者には、どのような選択肢があるでしょうか?たくさんあります。しかし、実際に彼らのニーズを満たすのはどれでしょう?電力とサイズのバジェットへの適合は難しいため、マキシムはそれらの熱とスペースの制約があるアプリケーション用に、新しい広入力電圧Himalaya uSLICパワーモジュールのシリーズを開発しました。

熱とスペースの制約があるアプリケーションに最適

マキシムのHimalaya uSLICパワーモジュールは非常に小型のパッケージサイズで、現在は7.8mm2です。これらのモジュールのピーク効率は90%です。完全な電源ソリューションの実現に必要な外付け部品はわずか5つです。これらのモジュールは4.0Vから最大42Vまでの広い入力電圧範囲に対応し、ノイズの多い標準的な24V 電源電圧レールに対する追加のマージンを提供します。もっと説明が必要ですか?いいですとも。これらのモジュールは0~300mAの負荷電流に対応します。その他の特長として、ソフトスタート、設定可能なスイッチング周波数、およびパワーグッドなどがあります。私の考えでは、これらは熱とスペースの制約があるアプリケーションの電源設計者に最適な電源ソリューションです。

マキシムの小型uSLICパッケージで提供されるデバイスの1つが、コントローラ、MOSFET、インダクタ、および補償部品を内蔵した4V~42V、100mAステップダウンパワーモジュールのMAXM17532です。高レベルの集積によって、設計者は設計の複雑性と製造リスクの低減、および真のプラグアンドプレイ方式の利点を享受することができます。

図2: MAXM17532とMAXM15462は真のプラグアンドプレイ電源ソリューションを提供する小型ステップダウンパワーモジュールです。