電源

民生機器や車載機器の分野で多くの実績を持つロームが次に目を向けているのが、成長を続ける産業分野だ。TECHNO-FRONTIER 2013では、電力変換ロスを大幅に低減できるSiC関連の製品を筆頭に、同社が得意とするアナログ/パワー技術を用いた、産業機器向けの製品を数多く出展する。

ICやパワーモジュールを1パッケージに収めたマルチチップモジュールなどを開発するインターナショナル・レクティファイアー・ジャパン（IRジャパン）。「TECHNO-FRONTIER 2013」では、プレゼンテーションやデモンストレーションを中心とした展示で、低い消費電力と高い電力密度を実現した製品群を紹介する予定だ。セミナーでは、D級アンプを用いて、限られたエネルギー源からハイパワーを引き出す設計手法について解説する。

三菱電機は、白モノ家電や産業用モーターをインバータ駆動するパワー半導体モジュールの新シリーズとして、同社独自の「第7世代IGBT」を初めて搭載した「超小型DIP IPM Ver.6シリーズ」を発表した。

ロームは2013年6月から、定格電圧3.0Vを実現した薄型高出力の電気二重層キャパシタを発表した。材料や製造プロセスの改良により、内部抵抗を抑えた。

トレックス・セミコンダクターは、105℃環境動作、入力電圧30V対応で30μAという低い消費電流を実現した降圧DC-DCコントローラIC「XC9252シリーズ」を発表した。

いよいよ最終回です。本連載ではこれまで、英文データシートを起点にしてお話をしてきました。つまり英語から日本語へ、という流れです。今回はそれとは逆に、「この日本語の専門用語って、英語でどのように伝えるの？」という場面で使えるテクニックを紹介します。

ダイアログ・セミコンダクターの「SmartBond（DA14580）」は、消費電力を抑えることで、他社製品に比べて電池の使用時間を約2倍に延ばすことが可能な、Bluetooth Smart対応のSoC（System on Chip）である。同SoCを搭載したBluetooth Smart無線モジュールを、提携した村田製作所が開発して販売する予定だ。

SiGe（シリコンゲルマニウム）を用いた半導体製造プロセスでは、シリコンのみを用いた場合よりも低ノイズでより高速なトランジスタを実現できる。このことによって、アナログ回路の設計者は、多くのメリットを享受することができる。本稿では、今後さらに重要になるであろうSiGe半導体技術について解説する。

インターナショナル・レクティファイアーは2013年5月13日、シリコン上に形成したGaN（窒化ガリウム）によるパワーデバイスを搭載した機器の商用出荷が初めて開始されたと発表した。

東京エレクトロンデバイスは、「太陽光システムの発電効率を数％高める」というMPPT（最大電力点追従）コントローラを発売した。従来、中央集中型の制御を行うことが多かったMPPT制御を分散型で制御し、発電効率を高めるという。

三菱電機は、ダイオード部にSiC（炭化ケイ素）を用いたハイブリッドSiCパワー半導体モジュール3製品を発売した。家電、産業機器、鉄道車両の各用途でインバータの小型化に貢献するという。

フェアチャイルドが発表したFDMQ86530L 60V quad-MOSFETは、4個の60V MOSFETを1パッケージに搭載している。導通損失や許容損失、効率を改善していてヒートシンクが不要になるので、システム効率の改善、省スペースを実現するという。

リニアテクノロジーは、出力リップル1mV未満という低ノイズの5A出力降圧レギュレータモジュール「μModule LTM8028」を発表した。スイッチングレギュレータ後段にリニアレギュレータを配した構成を採用。ノイズを嫌う医療機器や車載用途向けに展開する。

ロームは、スーパージャンクション構造のMOSFET（SJ-MOSFET）とIGBTのデバイス構造を融合させ、SJ-MOSFETの高速スイッチング特性、低電流性能と、IGBTの高耐圧特性を兼ね備える新型トランジスタ「Hybrid MOS」を開発した。低電流領域から大電流領域までフルレンジでの省エネ化が可能になる。

今回は、英文データシートを“読まずに”……という連載の主題を完全に無視していきます！ やはり、英語に真正面から向き合わなければならない場面もあるのです。しかし、案ずるなかれ読者諸君。データシートでよく使われる英語の表現や句さえ覚えておけば、わざわざ翻訳ソフトや同僚・先輩に頼る必要はなくなります。

リニアテクノロジーは、電気自動車（EV）やハイブリッド車（HEV）などに搭載されている大容量リチウムイオン電池パックの実効容量や寿命を改善するアクティブ方式のセルバランス機能を集積したIC「LTC3300-1」を発表した。

無線通信や光通信の駆動素子用電流源として役立つ、デジタル・プログラマブル電流源を紹介する。

アナログ・デバイセズは、電源装置のフィードバック回路に用いられている、フォトカプラとシャントレギュレータを代替可能な絶縁型リニアエラーアンプ「ADuM3190/ADuM4190」を発表した。ICパッケージへの集積による小型化の他に、消費電流の低減や、負荷変動に対応する過渡応答特性の向上が可能になる。

これまで、センサーレス3相モーターのシステム同定や制御調整といった動作最適化作業には、数週間〜数カ月を要していた。しかし、日本TIが新たに開発した「InstaSPIN-FOC」技術を組み込んだ「Piccoloマイコン」を用いれば、この作業を5分以内で完了できるという。

低コストの電源レギュレーターICを使用して、オーディオ信号の伝送に役立つ回路を紹介する。

新製品は耐圧600VのIGBTである。スイッチング周波数が高く、かつ広い周波数範囲が求められる太陽光発電装置などの用途に適しており、より高いシステム効率と優れた過渡特性を提供する。

VIDインタフェースを搭載した電力管理コントローラ「LM10011」は、POLレギュレータと組み合わせて使う。ピン設定により16種類の電流出力を選択でき、DSPをさまざまなコア電圧（VCORE）で立ち上げることを可能とする。

2013年2月19日〜3月8日にわたってWeb上で開催される「ITmedia Virtual EXPO 2013」でEE Times JapanとEDN Japanが共同で企画するゾーンの特別セッションには、自動車技術会（JSAE） ワイヤレス給電システム技術部門委員会の幹事で、同技術に関する造詣が深い横井 行雄氏が登壇します。

LED照明の制御方式がアナログからデジタルに移行しつつある。デジタル制御ではマイコンとソフトウェアで照明を制御するので、1種類のハードウェアで仕様の異なる照明システムを実現できる。またLED照明の品質を高めつつ、消費電力とコストを低減することが可能になる。

消費電力を一定にする安定化電源装置を使って素子を駆動し、過度の電力消費による素子損傷を防ぐ回路を紹介する。

リニアテクノロジーの電源モジュール「μModuleシリーズ」の新品種「LTM8045」は、インダクタやパワースイッチ、DC-DC制御ICを内蔵しており、4個の受動部品を外付けするだけで最大700mA出力の電源として機能する。しかも、反転/昇圧/昇降圧のいずれのトポロジーにも構成可能だ。

今回は、前回に紹介した“あえてチェンジニアになる”というお話に続いて、やはりアプリケーションノートの活用方法に焦点を当てます。そして、この技術資料から“豆”知識をいかに吸い取るかについてお話しします。そう、豆は節分で鬼を追い払うだけじゃなく、エンジニアの仕事でも武器になるんです！

産業機器のZ軸モーターには、電源をオフする時に加工物や可動部が落下しないように防ぐブレーキ機構が搭載されている。このブレーキの制御基板が壊れるというトラブルに、筆者はこれまで何度か遭遇した。そうした事例を調べると、ハードウェアの実装や、制御ソフトウェアの設計に問題があることが分かった。

マイクロチップの「MCP19111」は、アナログ方式のDC-DCコンバータ制御ICにフラッシュマイコンを混載した製品である。これを同社はデジタル制御とアナログ制御の“ハイブリッド型”と呼ぶ。電力容量が50〜200W程度と中規模の電源回路で、旧来のデジタル制御ICではその自己消費電力が無視できないような用途に向くという。

産業用メカトロニクス機器の不具合解析に従事する筆者の元には、電源を入れたままコネクタを抜き差しする“活線挿抜”が原因で故障した製品がよく持ち込まれる。たとえ機器の設計者が活線挿抜を仕様上「禁止」としていても、現場のユーザーはやむを得ない事情で活線挿抜をしてしまう。設計者もユーザーも、これが故障につながることを認識すべきだ。