【導讀】全球知名半導體制造商ROHM（總部位于日本京都市）確立了一種新電源技術(shù)“QuiCurTM”，可改善包括DC/DC轉換器IC在內的各種電源IC的負載響應特性*1（以下稱(chēng)為“響應性能”，指后級電路工作時(shí)的響應速度和電壓穩定性）。
近年來(lái)，在各種應用領(lǐng)域，數字化進(jìn)程都在加速，隨著(zhù)所安裝的電子元器件數量的增加，應用產(chǎn)品的設計工時(shí)也增加了。其中，電容器在很多應用（比如使電路穩定的應用）中被大量使用，希望減少其使用數量的需求與日俱增。此外，在電源電路中，為了減少規格變更時(shí)的設計工時(shí)，對響應性能優(yōu)異、可實(shí)現預期穩定工作的高品質(zhì)電源IC需求高漲。這些需求也可以說(shuō)是對電源IC的基本要求，ROHM為了滿(mǎn)足這些需求，確立了能夠更大限度地追求電源IC響應性能的高速負載響應技術(shù)“QuiCurTM”。
為了實(shí)現穩定的電源功能，電源IC會(huì )內置一種通過(guò)始終監測輸出電壓并與IC內部的基準電壓比較來(lái)微調輸出電壓的電路（以下稱(chēng)“反饋電路”）。如果這種反饋電路能夠更快地響應，就可以使輸入電壓和負載電流*1等的波動(dòng)造成的輸出電壓波動(dòng)在短時(shí)間內恢復。另一方面，如果響應過(guò)快，就會(huì )造成電路工作不穩定，輸出電壓發(fā)生振蕩，響應速度也會(huì )受到輸出電容器的電容量（以下稱(chēng)“輸出電容容量”）的影響，很難實(shí)現目標響應性能。
通過(guò)在電源IC中采用此次新開(kāi)發(fā)的高速負載響應技術(shù)“QuiCurTM”，可以防止電源IC反饋電路不穩定，并能更大程度地實(shí)現目標響應性能。對于電源IC所需的輸出電容器來(lái)說(shuō)，不僅可以將電容量降至更低，減少元器件數量和電路板安裝面積，還可對電容量和輸出電壓波動(dòng)進(jìn)行線(xiàn)性（常數為負比關(guān)系）調整，即使因規格變更導致電容量增加時(shí)，也可以輕松實(shí)現預期的穩定工作，因此，從元器件數量更少和運行更穩定兩方面來(lái)看，都非常有助于顯著(zhù)減少電源電路的設計工時(shí)。
目前，ROHM正在推進(jìn)將采用這種“QuiCurTM”技術(shù)的電源IC盡快投入市場(chǎng)，計劃于2022年4月開(kāi)始提供DC/DC轉換器IC樣品，于2022年7月開(kāi)始提供線(xiàn)性穩壓器樣品。
＜關(guān)于高速負載響應技術(shù)“QuiCurTM”＞
QuiCurTM是根據實(shí)現了高速負載響應的ROHM自有電路“Quick Current”而命名的商標。使用該技術(shù)后，電源IC的反饋電路能夠在穩定工作的前提下更大程度地實(shí)現目標負載響應特性（響應性能）。該技術(shù)具有以下特點(diǎn)，有助于減少應用產(chǎn)品電源電路的設計工時(shí)。
1.可減少輸出電容器數量和電路板安裝面積
使用QuiCurTM技術(shù)可以快速響應輸出電壓相對于負載電流的波動(dòng)，因此，可以減少電源IC所需的輸出電容器容量，從而可減少元器件數量和電路板安裝面積。與ROHM以往技術(shù)相比，用不到一半的電容器容量即可實(shí)現同等的響應性能。
2. 即使規格變更時(shí)也可輕松實(shí)現預期的穩定運行
隨著(zhù)輸出電容容量的增加，輸出電壓穩定了，但瞬時(shí)響應性能（到開(kāi)始反應所需的時(shí)間）卻變差了。使用QuiCurTM技術(shù)，即使輸出電容器容量增加，也不會(huì )改變瞬態(tài)響應性能，因此可以對輸出電容器容量和輸出電壓波動(dòng)進(jìn)行線(xiàn)性（常數為負比關(guān)系）調整。即使因規格變更而需要更穩定的運行時(shí)（希望進(jìn)一步降低輸出電壓波動(dòng)時(shí)），也可以輕松實(shí)現預期的穩定運行。
＜QuiCurTM技術(shù)詳情＞
為了更大程度地追求響應性能，QuiCurTM技術(shù)精細劃分了響應速度（控制系統）和電壓穩定性（校準系統）的信號處理任務(wù)，解決了以往電源IC反饋電路中存在的兩個(gè)問(wèn)題：“在不穩定區域前面的低頻段產(chǎn)生不可用區域”、“過(guò)零頻率*2（f0）會(huì )隨輸出電容器的容量而變化”。
針對第一個(gè)問(wèn)題“產(chǎn)生不可用區域”，該技術(shù)通過(guò)在反饋電路中配置不會(huì )產(chǎn)生不可用區域的專(zhuān)用誤差放大器*3而成功解決。針對第二個(gè)問(wèn)題“過(guò)零頻率變化”，該技術(shù)配置了第二級專(zhuān)用的誤差放大器，并采用了一種可以通過(guò)電流驅動(dòng)來(lái)調整其放大倍數（Gain）的技術(shù)。雖然過(guò)零頻率會(huì )隨所連接的輸出電容器容量發(fā)生變化，但通過(guò)根據該變化調整放大倍數，可以將過(guò)零頻率始終設置在不穩定區域和穩定控制區域之間的邊界線(xiàn)上。將這兩個(gè)誤差放大器的作用分開(kāi)來(lái)構建的系統，可以廣泛地應用于具有反饋電路的DC/DC轉換器IC和線(xiàn)性穩壓器等電源IC。
＜與超穩定控制技術(shù)“Nano CapTM”的融合＞
Nano CapTM通過(guò)改善模擬電路的響應性能，并更大程度地減少布線(xiàn)和放大器的寄生因素，可對線(xiàn)性穩壓器的輸出提供穩定的控制，從而能夠將輸出電容器的容量降至以往技術(shù)的1/10以下，因此，可以實(shí)現比如不再需要線(xiàn)性穩壓器輸出側的電容器，只需微控制器側100nF的電容器即可穩定運行。僅憑QuiCurTM技術(shù)，只能將輸出電容器容量降至μF數量級，但當QuiCurTM和Nano CapTM技術(shù)結合使用時(shí)，則可降至nF數量級。
如欲了解有關(guān)Nano CapTM的更詳細信息，請訪(fǎng)問(wèn)：https://www.rohm.com.cn/support/nano
＜術(shù)語(yǔ)解說(shuō)＞
*1) 負載響應特性（負載瞬態(tài)響應特性）和負載電流
從電源IC的角度來(lái)看，微控制器、傳感器等后級的電路都可以看作是“負載”。當這些負載工作時(shí)，電流（負載電流）會(huì )波動(dòng)，從而導致電源IC的輸出電壓下降。負載響應特性是指使負載電流波動(dòng)導致下降的電壓復原所需的響應時(shí)間和電源的穩定性。
*2) 過(guò)零頻率（增益過(guò)零頻率，增益交越頻率）
在運算放大器和電源IC等處理反饋電路的半導體和應用電路中，電路的放大倍數（Gain）變?yōu)?dB時(shí)的頻率。是一種表示負載響應特性和不振蕩的電路穩定性（相位裕度）的指標。
*3) 誤差放大器（Error Amplifier）
負責提取電源IC內部的基準電壓和反饋電路電壓之間的差值，根據這種提取的差值來(lái)控制電源輸出級，并使電源IC的輸出電壓恢復至目標電壓。
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