サブµFコンデンサで安定動作する500mA LDOレギュレータ

車載電子機器、産業用制御システム、通信インフラでは、12Vまたは24Vの一次電源から安定した低電圧を生成する必要があり、かつ基板スペースの制約も厳しい。これらの設計では、出力コンデンサのサイズと安定動作マージンがレイアウトの自由度や過渡応答に直接影響する。このような背景のもと、ROHMはNano Cap™制御技術を採用し、最大500mAの出力電流に対応するBD9xxN5シリーズ18製品をLDOポートフォリオに追加した。

増大する負荷需要に対応する高出力電流
BD9xxN5シリーズは、従来のBD9xxN1シリーズの最大150mAに対し、最大出力電流を500mAへと引き上げている。3倍以上の電流供給能力により、リニアレギュレーションのシンプルさを維持しながら、車載および産業機器プラットフォーム内のマイクロプロセッサ、通信モジュール、センササブシステムなど、より高電力な負荷への対応が可能になる。

極小出力コンデンサでも確保される安定性
LDO選定における重要な設計制約のひとつが、出力コンデンサの種類と容量である。ROHMのNano Cap™技術は、低容量MLCC使用時でもループ安定性を維持することを目的としている。評価では、代表値470nFの出力コンデンサを使用し、負荷電流が1mAから500mAへ1µsで変動した場合でも、出力電圧変動は約250mVに抑えられた。

この安定性により、容量1µF以下の0603Mサイズ（0.6mm×0.3mm）など、従来は安定動作の確保が難しかった極小サイズの積層セラミックコンデンサの使用が可能になる。その結果、設計者は基板面積を多く占有する大容量MLCCや電解コンデンサに依存する必要がなくなる。




基板レイアウトと部品選定への影響
サブµFクラスのコンデンサに対応できることは、回路および基板の小型化に貢献するとともに、部品の調達や配置の自由度を高める。小型コンデンサを負荷デバイスの近くに配置しやすくなり、ローカルデカップリングの改善や寄生インダクタンスの低減にもつながる可能性がある。これは、コンパクトな車載モジュールや産業用機器において特に有効である。

本デバイスは、車両、ファクトリーオートメーション機器、通信インフラなどで一般的な12Vまたは24V電源システムの一次電源レール用途を想定している。

設計検証を支援するシミュレーション環境
回路設計および安定性検証を支援するため、BD9xxN5シリーズにはROHM Real Modelによる高精度SPICEシミュレーションデータが用意されている。これらのモデルにより、ハードウェア試作前に過渡応答、ループ挙動、特定のコンデンサとの相互作用などを評価できる。

500mAの出力能力と、非常に小型の出力コンデンサでも安定動作する特性を兼ね備えたBD9xxN5シリーズは、小型かつ高電流が求められる電子システムにおけるレイアウトおよび性能上の制約に対応する選択肢となる。

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