R課堂 | QuiCur?：可更大程度地提高電源IC響應(yīng)性能的創(chuàng)新型電源技術(shù)

ROHM發(fā)布了一項(xiàng)新型電源技術(shù)“QuiCur”，利用該技術(shù)，可提高包括DC-DC轉(zhuǎn)換器IC在內(nèi)的各種電源IC的負(fù)載響應(yīng)特性。QuiCur是根據(jù)實(shí)現(xiàn)了高速負(fù)載響應(yīng)的ROHM自有電路“Quick Current”而命名的商標(biāo)。

電源電路需要具備出色的響應(yīng)性能和穩(wěn)定工作性能，并且為了根據(jù)輸入和輸出條件進(jìn)行優(yōu)化，還需要投入大量的工時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)和評(píng)估。這些需求也可以說是對(duì)電源IC的基本要求，ROHM為了滿足這些需求，確立了能夠更大限度地追求電源IC響應(yīng)性能的新技術(shù)“QuiCur”，利用該技術(shù)，可以大大減少電源電路的設(shè)計(jì)工時(shí)。

目前，ROHM正在推動(dòng)將采用“QuiCur”技術(shù)的電源IC投入市場(chǎng)，計(jì)劃于2022年4月開始提供DC-DC轉(zhuǎn)換器IC樣品，于2022年7月開始提供線性穩(wěn)壓器樣品。

什么是高速負(fù)載響應(yīng)技術(shù)“QuiCur”？

電源IC通過始終監(jiān)測(cè)輸出電壓并與IC內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓比較來微調(diào)輸出電壓的反饋回路來讓輸出穩(wěn)定。如果這種反饋回路的響應(yīng)速度更快，就可以在短時(shí)間內(nèi)收斂隨著負(fù)載電流的瞬態(tài)波動(dòng)而出現(xiàn)的輸出電壓波動(dòng)，并使其恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)。然而，隨著負(fù)載響應(yīng)速度變得更快，反饋回路的工作就會(huì)變得不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致輸出振蕩等問題。此外，由于響應(yīng)特性會(huì)隨著輸出電容器容量而變化，因此要想實(shí)現(xiàn)理想的響應(yīng)性能并不是一件容易的事。

電源電路的反饋回路的響應(yīng)特性基本上取決于所用電源IC的性能，ROHM通過將此次開發(fā)的高速負(fù)載響應(yīng)技術(shù)QuiCur融入電源IC，直到反饋回路不穩(wěn)定區(qū)域之前，都可以實(shí)現(xiàn)高速響應(yīng)性能。

另外，還可以將電源IC所需的輸出電容器容量降至更低，從而能夠減少元器件數(shù)量和電路板安裝面積。不僅如此，還可以對(duì)輸出電壓波動(dòng)與輸出電容器容量之間的關(guān)系進(jìn)行線性調(diào)整（常數(shù)為負(fù)比關(guān)系），即使因電源規(guī)格的變更而導(dǎo)致輸出電容器容量增加的情況下，也可以輕松實(shí)現(xiàn)預(yù)期的穩(wěn)定運(yùn)行。

因此，將QuiCur技術(shù)融入到電源IC中，可以減少元器件數(shù)量并輕松實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的高速響應(yīng)性能，從而可以大大減少電源電路的設(shè)計(jì)工時(shí)。

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高速負(fù)載響應(yīng)技術(shù)“QuiCur”可為客戶帶來的好處

能夠更大程度地提高電源電路反饋回路負(fù)載響應(yīng)速度的QuiCur技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)：

1

可減少輸出電容器數(shù)量和電路板安裝面積

QuiCur能夠更大程度地提高負(fù)載響應(yīng)速度，因此可以減少電源IC所需的輸出電容器容量，從而可以減少元器件數(shù)量和電路板安裝面積。下圖是ROHM以往產(chǎn)品與采用QuiCur技術(shù)的DC-DC轉(zhuǎn)換器之間的比較。從圖中可以看出，獲得近似負(fù)載響應(yīng)特性所需的輸出電容器容量即便多算也不到以往產(chǎn)品的一半（在下面的比較中僅為1/4）。

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2

即使電源規(guī)格變更也可輕松實(shí)現(xiàn)預(yù)期的穩(wěn)定運(yùn)行

增加輸出電容器容量可以穩(wěn)定輸出電壓，但是會(huì)降低瞬態(tài)響應(yīng)特性（到開始反應(yīng)所需的時(shí)間）。使用QuiCur技術(shù)，即使輸出電容器容量增加，也不會(huì)改變瞬態(tài)響應(yīng)性能，因此可以對(duì)輸出電容器容量和輸出電壓波動(dòng)進(jìn)行線性調(diào)整（常數(shù)為負(fù)比關(guān)系）。下圖是輸出電容器容量加倍的例子，圖中顯示過零頻率（與響應(yīng)特性有關(guān)的參數(shù)之一）不變，輸出電壓波動(dòng)減半。因此，更容易滿足削減電路板面積和改善響應(yīng)特性等需求。

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