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東芝：広範囲の入出力電圧かつ高変換効率を実現した無線ＩＣ向けオンチップＳＣ－ＤＣ/ＤＣコンバータの開発

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2016年02月03日

東京

（ビジネスワイヤ） -- 東芝は、無線ＩＣ向けにオンチップのＳｗｉｔｃｈｅｄ－Ｃａｐａｃｉｔｏｒ型ＤＣ／ＤＣコンバータ（以下ＳＣ－ＤＣ／ＤＣ）を開発しました。本ＳＣ－ＤＣ／ＤＣは、最高９５．８％の高い変換効率で０．８５Ｖ～３．６Ｖの広い入力電圧レンジから０．１Ｖ～１．９Ｖの広い出力電圧レンジへの電圧変換を実現します。これにより、バッテリの持続時間を延ばせるだけでなく、コイン型リチウム電池（主に３Ｖ）やアルカリ電池（主に１．５Ｖ）に対応できます。本成果は、米国サンフランシスコで開催中の国際会議ＩＳＳＣＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｏｌｉｄ-Ｓｔａｔｅ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）２０１６において、２月２日（現地時間）に発表しました。

近年、無線ＩＣの消費電力を削減するため、ＬＤＯレギュレータに代わりＤＣ／ＤＣコンバータをオンチップで搭載する製品が増えています。一般的なインダクタ型ＤＣ／ＤＣコンバータでは高価で厚さのある外付けインダクタが必要ですが、ＳＣ－ＤＣ／ＤＣは、インダクタの代わりにキャパシタを用いることでコスト低減と薄型化が可能となるため、注目を集めています。しかしながら、ＳＣ－ＤＣ／ＤＣは、電圧変換倍率を連続的に変えることができるインダクタ型ＤＣ／ＤＣとは異なり、電圧変換倍率が離散的な値となります。したがって、電圧変換倍率が設計値に制限され、入力電圧レンジが狭いという課題がありました。近年、入力電圧レンジを拡大する技術の提案もなされていますが、変換効率の劣化を伴っていました。

当社は、３つのキャパシタと複数の回路スイッチから構成されるＳｗｉｔｃｈｅｄ-Ｃａｐａｃｉｔｏｒネットワーク回路を考案しました。これは、昇圧・降圧６種類の電圧変換倍率を可能とする回路構成と、入力電圧に応じてシームレスに電圧変換倍率を切り替える制御アルゴリズムからなります。適切なキャパシタとスイッチの組み合わせを用いることで最高９５．８％の変換効率で、０．８５Ｖ～３．６Ｖの広い入力電圧に対して０．１Ｖ～１．９Ｖへの昇降圧が可能となりました。また、同時に２つの出力電圧の供給も可能です。

今後は低電力無線ＩＣでの３年以内の製品化を目指し、無線モジュールのコストダウンや薄型化に向けた技術開発に取り組んでいきます。

businesswire.comでソースバージョンを見る：http://www.businesswire.com/news/home/20160202006745/ja/

連絡先

本資料に関するお問い合わせ先：
株式会社東芝 セミコンダクター＆ストレージ社 企画部 広報・ＩＲ担当
玄地 恵／山路 航太
Tel: 03-3457-3576
E-mail: semicon-NR-mailbox@ml.toshiba.co.jp

記事提供：ビジネスワイヤ