電源IC

シンプルで費用対効果の高いパワー・マネージメント – 部品点数と基板スペースの削減 – 最適化されたシステムコストで高性能

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概要

電源ICとは何ですか？

電源IC (集積回路) は、車載、産業、IoT、民生、医療など、幅広い市場で電力の調整および変換を行います。

インフィニオンのOPTIREG™ ファミリーは、電源ICの全タイプを網羅しています。

  • リニア電圧レギュレーター (LDO) : リップル低減が重要な回路向けに、安定した低ノイズ出力
  • スイッチング レギュレーター (DC-DCコンバーター) : 高効率の電力変換に向けた降圧 (バック) 、昇圧 (ブースト) 、昇降圧 (バックブースト) トポロジー
  • 電源管理IC (PMIC) : マルチレール統合により、部品点数と基板スペースを削減
  • システム ベーシス チップ (SBC) : 電源供給、CAN FDおよびLINインターフェース、監視機能を1つのパッケージに統合

OPTIREG™ 電源ICは車載環境向けに対応したAEC-Q100認定を取得しており、センサー ノード向けの小型LDOレギュレーターから、あらゆる車載アプリケーション向けの大電流DC-DCコンバータまで幅広く展開しています。

OPTIREG™ の車載用電源ソリューションをご覧ください

利用可能な電源ICにはどのような種類があるのか。

電源ICには複数のトポロジーと集積レベルがあり、それぞれ特定の電圧、電流、用途要件に適しています。

  • リニア レギュレーター: 低ノイズでクリーンかつ安定した出力電圧を実現し、オーディオ、センサー、ミックスド シグナル回路に最適です。
  • スイッチング レギュレーター: 降圧 (buck) 、昇圧 (boost) 、または降圧昇圧 (buck-boost) で高効率を実現し、低発熱で高出力に対応します。
  • DC-DCコンバータ: 電圧レベル間でDC電力を高効率に変換し、車載ボディ エレクトロニクス、ADAS、バッテリー駆動システムで広く使用されています。
  • 電源管理IC (PMIC): 複数の電圧レール、電源シーケンス、監視機能を1つのデバイスに統合し、部品点数と基板スペースを削減します。
  • システム ベーシス チップ (SBC): インフィニオンのOPTIREG™ SBCは、車載ゲートウェイおよびボディ制御モジュール向けに、電圧レギュレーション、CAN FDおよびLIN通信インターフェース、監視回路を1パッケージに統合しています。

インフィニオンのOPTIREG™ ポートフォリオは、車載システムおよび車載以外のシステムにおける電源の課題 (効率の最大化、EMC要件への適合、信頼性が高くフォールト トレラントな電力供給の確保) に対応します。

AURIX™ マイクロコントローラーに対応したポートフォリオ

車載用電源ICにはどのような特長がありますか？

インフィニオンのOPTIREG™ 電源ICは車載グレードの性能を実現するように設計されており、AEC-Q100認定を取得し、ISO 26262の機能安全要件に準拠しています。

OPTIREG™ 車載用電源ICの主な特長:

  • 高効率: スイッチング損失を最小化することで発熱を低減し、コンパクトなECUやボディ制御モジュール設計においても熱設計の最適化に貢献します。
  • 低ノイズ 低リップル: 安定した出力電圧とEMIの抑制により、レーダー センサー、カメラ モジュール、インフォテインメント システムなどのノイズに敏感な回路をサポートします。
  • 堅牢な保護機能: 過電圧、低電圧、過電流、サーマル シャットダウンを内蔵し、故障時に車載電子機器を保護します。
  • 幅広い入力電圧範囲: 3.3 V～40 Vの電源レールに対応し、ボディ、パワートレイン、ADASの各ドメインで柔軟に使用できます。
  • 高速負荷過渡応答: ハイブリッド車や電気自動車 (EV) のパワートレインで典型的な動的負荷変動下でも安定した出力を維持します。
車載向けサンプルを請求する

電源ICの選び方

適切な電源ICを選ぶには、まずトポロジーをアプリケーションの効率、ノイズ、サイズの制約に合わせることから始めます。

主な選定基準:

  • トポロジー: 低ドロップアウトで低ノイズが求められる用途にはリニア レギュレーター (LDO) を選択し、効率を重視する高出力用途にはスイッチング レギュレーター (DC-DCコンバーター) を選択します。
  • 入出力電圧範囲: VINの最小値/最大値とVOUT範囲が、トランジェントや車載のコールドクランク条件を含む動作条件をカバーしていることを確認します。
  • 出力電流: 定格電流をピーク負荷要件に合わせ、熱特性を考慮して十分なマージンを確保します。
  • 静止電流: 常時稼働システムや、待機電力を最小限に抑える必要があるバッテリー駆動機器では重要です。
  • 認証: 車載設計ではAEC-Q100認定デバイスを選定します。機能安全では、ISO 26262のASILレーティングと安全マニュアルの提供状況を確認します。
  • パッケージと熱特性: 想定する基板レイアウトに対して、熱抵抗、PCBフットプリント、ピン互換性を評価します。

インフィニオンのOPTIREG™ ポートフォリオは、最も一般的な車載および産業用トポロジーでの設計組み込みを支援するパラメトリック選定ツールとリファレンス デザインを提供しています。

ファインダー / 選定ツールを使用する

機能安全電源ICとは

車載アプリケーションでは、機能安全規格に対応した電源ICがますます求められています。インフィニオンのOPTIREG™ ファミリーには、ISO 26262に準拠し、ASIL-BおよびASIL-Dのシステム アーキテクチャをサポートするよう設計されたデバイスが含まれています。

OPTIREG™ 電源ICの機能安全機能:

  • 統合監視: ウィンドウ ウォッチドッグ タイマー、電圧モニター、リセット コントローラーにより、電源ドメイン全体にわたる体系的な故障検出が可能になります。
  • セーフティ関連ドキュメント: 対応デバイスではFMEAレポートとセーフティマニュアルを提供し、ASIL分解と機能安全評価の迅速化に貢献します。
  • 診断カバレッジ: 過電圧、低電圧、過電流、過温度の各状態に対するハードウェア ベースの故障検出により、系統的故障およびランダムなハードウェア故障を低減します。
  • AEC-Q100認定: 車載用OPTIREG™ デバイスはグレード0またはグレード1に認定されており、パワートレインおよびADASアプリケーションで必要とされる広範な温度範囲をカバーします。

インフィニオンは、OPTIREG™ 電源ICおよび監視ICのISO 26262に準拠した統合設計を実現するためのリファレンス回路やアプリケーションノートを提供しています。

ISO 26262の詳細
OPTIREG™ PMICの詳細

OPTIREG™ 電源ICの長期供給

車載設計では、長期的な供給が必要です。インフィニオンのスマートパワー長期供給プログラムは、電源IC製品ポートフォリオおよびその他の車載スマートパワー製品について、計画的な長期供給を保証し、車両ライフサイクル全体にわたるサプライチェーン計画を支援します。

車載スマートパワー製品向け半導体製品の計画的な長期供給 (Longevity) に関する情報をご覧ください。

長期供給プログラムの詳細

電源ICとは何ですか？

電源IC (集積回路) は、車載、産業、IoT、民生、医療など、幅広い市場で電力の調整および変換を行います。

インフィニオンのOPTIREG™ ファミリーは、電源ICの全タイプを網羅しています。

  • リニア電圧レギュレーター (LDO) : リップル低減が重要な回路向けに、安定した低ノイズ出力
  • スイッチング レギュレーター (DC-DCコンバーター) : 高効率の電力変換に向けた降圧 (バック) 、昇圧 (ブースト) 、昇降圧 (バックブースト) トポロジー
  • 電源管理IC (PMIC) : マルチレール統合により、部品点数と基板スペースを削減
  • システム ベーシス チップ (SBC) : 電源供給、CAN FDおよびLINインターフェース、監視機能を1つのパッケージに統合

OPTIREG™ 電源ICは車載環境向けに対応したAEC-Q100認定を取得しており、センサー ノード向けの小型LDOレギュレーターから、あらゆる車載アプリケーション向けの大電流DC-DCコンバータまで幅広く展開しています。

OPTIREG™ の車載用電源ソリューションをご覧ください

利用可能な電源ICにはどのような種類があるのか。

電源ICには複数のトポロジーと集積レベルがあり、それぞれ特定の電圧、電流、用途要件に適しています。

  • リニア レギュレーター: 低ノイズでクリーンかつ安定した出力電圧を実現し、オーディオ、センサー、ミックスド シグナル回路に最適です。
  • スイッチング レギュレーター: 降圧 (buck) 、昇圧 (boost) 、または降圧昇圧 (buck-boost) で高効率を実現し、低発熱で高出力に対応します。
  • DC-DCコンバータ: 電圧レベル間でDC電力を高効率に変換し、車載ボディ エレクトロニクス、ADAS、バッテリー駆動システムで広く使用されています。
  • 電源管理IC (PMIC): 複数の電圧レール、電源シーケンス、監視機能を1つのデバイスに統合し、部品点数と基板スペースを削減します。
  • システム ベーシス チップ (SBC): インフィニオンのOPTIREG™ SBCは、車載ゲートウェイおよびボディ制御モジュール向けに、電圧レギュレーション、CAN FDおよびLIN通信インターフェース、監視回路を1パッケージに統合しています。

インフィニオンのOPTIREG™ ポートフォリオは、車載システムおよび車載以外のシステムにおける電源の課題 (効率の最大化、EMC要件への適合、信頼性が高くフォールト トレラントな電力供給の確保) に対応します。

AURIX™ マイクロコントローラーに対応したポートフォリオ

車載用電源ICにはどのような特長がありますか？

インフィニオンのOPTIREG™ 電源ICは車載グレードの性能を実現するように設計されており、AEC-Q100認定を取得し、ISO 26262の機能安全要件に準拠しています。

OPTIREG™ 車載用電源ICの主な特長:

  • 高効率: スイッチング損失を最小化することで発熱を低減し、コンパクトなECUやボディ制御モジュール設計においても熱設計の最適化に貢献します。
  • 低ノイズ 低リップル: 安定した出力電圧とEMIの抑制により、レーダー センサー、カメラ モジュール、インフォテインメント システムなどのノイズに敏感な回路をサポートします。
  • 堅牢な保護機能: 過電圧、低電圧、過電流、サーマル シャットダウンを内蔵し、故障時に車載電子機器を保護します。
  • 幅広い入力電圧範囲: 3.3 V～40 Vの電源レールに対応し、ボディ、パワートレイン、ADASの各ドメインで柔軟に使用できます。
  • 高速負荷過渡応答: ハイブリッド車や電気自動車 (EV) のパワートレインで典型的な動的負荷変動下でも安定した出力を維持します。
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電源ICの選び方

適切な電源ICを選ぶには、まずトポロジーをアプリケーションの効率、ノイズ、サイズの制約に合わせることから始めます。

主な選定基準:

  • トポロジー: 低ドロップアウトで低ノイズが求められる用途にはリニア レギュレーター (LDO) を選択し、効率を重視する高出力用途にはスイッチング レギュレーター (DC-DCコンバーター) を選択します。
  • 入出力電圧範囲: VINの最小値/最大値とVOUT範囲が、トランジェントや車載のコールドクランク条件を含む動作条件をカバーしていることを確認します。
  • 出力電流: 定格電流をピーク負荷要件に合わせ、熱特性を考慮して十分なマージンを確保します。
  • 静止電流: 常時稼働システムや、待機電力を最小限に抑える必要があるバッテリー駆動機器では重要です。
  • 認証: 車載設計ではAEC-Q100認定デバイスを選定します。機能安全では、ISO 26262のASILレーティングと安全マニュアルの提供状況を確認します。
  • パッケージと熱特性: 想定する基板レイアウトに対して、熱抵抗、PCBフットプリント、ピン互換性を評価します。

インフィニオンのOPTIREG™ ポートフォリオは、最も一般的な車載および産業用トポロジーでの設計組み込みを支援するパラメトリック選定ツールとリファレンス デザインを提供しています。

ファインダー / 選定ツールを使用する

機能安全電源ICとは

車載アプリケーションでは、機能安全規格に対応した電源ICがますます求められています。インフィニオンのOPTIREG™ ファミリーには、ISO 26262に準拠し、ASIL-BおよびASIL-Dのシステム アーキテクチャをサポートするよう設計されたデバイスが含まれています。

OPTIREG™ 電源ICの機能安全機能:

  • 統合監視: ウィンドウ ウォッチドッグ タイマー、電圧モニター、リセット コントローラーにより、電源ドメイン全体にわたる体系的な故障検出が可能になります。
  • セーフティ関連ドキュメント: 対応デバイスではFMEAレポートとセーフティマニュアルを提供し、ASIL分解と機能安全評価の迅速化に貢献します。
  • 診断カバレッジ: 過電圧、低電圧、過電流、過温度の各状態に対するハードウェア ベースの故障検出により、系統的故障およびランダムなハードウェア故障を低減します。
  • AEC-Q100認定: 車載用OPTIREG™ デバイスはグレード0またはグレード1に認定されており、パワートレインおよびADASアプリケーションで必要とされる広範な温度範囲をカバーします。

インフィニオンは、OPTIREG™ 電源ICおよび監視ICのISO 26262に準拠した統合設計を実現するためのリファレンス回路やアプリケーションノートを提供しています。

ISO 26262の詳細
OPTIREG™ PMICの詳細

OPTIREG™ 電源ICの長期供給

車載設計では、長期的な供給が必要です。インフィニオンのスマートパワー長期供給プログラムは、電源IC製品ポートフォリオおよびその他の車載スマートパワー製品について、計画的な長期供給を保証し、車両ライフサイクル全体にわたるサプライチェーン計画を支援します。

車載スマートパワー製品向け半導体製品の計画的な長期供給 (Longevity) に関する情報をご覧ください。

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