2011年9月27日
OKIセミコンダクタが、業界初、ソーラーパネルとコイン電池の2系統電源を自動制御する電源制御LSIをサンプル出荷開始
ロームグループのOKIセミコンダクタは、コイン電池等の小容量電池を用いる小型電子機器向けに、ソーラーパネルと電池の2系統の電源を制御しマイコン及び周辺機器を駆動させる電源制御LSI「ML9077/ML9078シリーズ」を開発いたしました。 これらのLSIは、ソーラーパネルによる二次電池への充電や過充電防止制御、またはソーラーパネルと一次電池を供給電源として自動切り替え制御しながらマイコン及び周辺機器を駆動します。
ML9077は、二次電池残量(電圧)に応じてソーラーパネルから二次電池への充電と、二次電池からのマイコン及び周辺機器への電源供給を自動制御します。 ML9078は、ソーラーパネル発電電圧と一次電池残量(電圧)を常時比較し、電圧が高い方をマイコン及び周辺機器への電源供給源として自動選択します。 ML9077/ML9078ともに超低消費電力で高精度の電圧比較、電源ラインの低インピーダンス特性を保持しての電源切替等の機能が全て自己制御され、外部の制御を必要としないため、簡単にソーラーパネルを用いた電源システムを構築することが可能となります。 ML9077は、既に量産を開始しており、ML9078は9月よりサンプル出荷し、2012年1月より月産50万個の体制で量産を開始予定です。生産拠点は、前工程をOKIセミコンダクタ宮城(宮城県)、後工程をOKIセミコンダクタ宮崎(宮崎県)で行う予定です。
現在、ソーラーエネルギーを初めとしたクリーンエネルギーの関心が大きく高まっており、その規模は今後も確実に拡大していくと予想されます。コイン電池等の小容量電池を用いる小型電子機器においても、ソーラーエネルギー利用の関心は高く、既に腕時計や電卓は、電池寿命の長期化や電池レスを目的として、ソーラーパネルの発電エネルギーが電源として利用されています。 しかし、ソーラーエネルギー利用に向けてはソーラーパネルと電池とを組み合わせた新しい電源システムを構成し、マイコンへ供給する電圧の制御や電池への異常電流注入防止などの安全機能や制御回路を持たせる必要があり、開発コストやシステム構成部品が増加し、商品への採用が難しい場合があります。市場に広くソーラーエネルギー利用が広がるためには、それら安全機能や制御回路対応を簡単に実現させる方法が求められています。
OKIセミコンダクタは、超低消費電力のLSI設計とソーラーパネルと電池を使った電源システムでのLSI設計を得意分野としており、こうした状況に着目し、この度ソーラーエネルギー利用上必要な安全機能や制御回路を搭載したML9077/ML9078を開発いたしました。本LSIでは、これまで培ってきた超低消費電力のLSI設計技術、ソーラーパネルを使った電源システムの技術ノウハウを活用し、コイン電池等の小容量バッテリーを用いるローパワーマイコン搭載のアプリケーション市場向けとしては、業界初となるソーラーパネルと電池の2系統電源を自動制御する超低消費電力の電源制御LSIを実現しました。
これらのLSIは、お客様のアプリケーションにて、ソーラーエネルギーを安全、簡単にご利用頂くための安全機能や特徴を持っています。
- <ML9077:二次電池とソーラーパネル制御>
- ・二次電池状態を常時監視し、過充電電圧検出時に二次電池の充電を停止
・二次電池状態を常時監視し、低電圧検出時に電源供給を停止させマイコンの暴走を防止
・ソーラーパネル発電電流をモニター出力でき、明るさ判定に利用可能
・二次電池での自己消費電流=80nA(25℃時)以下 - <ML9078:一次電池とソーラーパネル制御>
- ・ソーラーパネル発電電流の一次電池への流入防止機能による一次電池の保護
・ソーラーパネルの発生電圧を定電圧変換してマイコンへの高電圧供給を防止
・電源ソース選択状態をモニター出力でき、ソーラーエネルギー駆動状態を容易に確認可能
・一次電池での自己消費電流= 80nA(25℃時)以下 (ML9078-01/02)
150nA(25℃時)以下 (ML9078-03)
また、共通の特徴として、本LSIが完全に独立してソーラーパネルと電池の2系統の電源を制御しますので、アプリケーションソフトでの制御や、他の部品を搭載する必要はなく、システムコストの削減が可能となります。さらに、チップ品としては1.5mm□以下、パッケージ品も3mm x 3mmのWQFNタイプとなっておりますので、お客様商品の小型化にも貢献します。
OKIセミコンダクタは、今後もローパワーマイコン搭載のアプリケーション市場において、お客様のニーズに適合するLSIのラインナップを拡充し、高品質で安心してご使用頂ける商品を開発供給していきます。
特長
- <ML9077>
- 超低消費電力
- ・25℃動作時の二次電池の消費電流は80nA以下、ソーラーパネル発電電流の消費も80nA以下ですので、ソーラーパネル発電エネルギーを高効率で二次電池へ充電できます。
- 過充電防止機能
- ・二次電池電圧が設定した過充電電圧を超える場合、自動的に充電を止め、二次電池の過充電を防止します。 過充電防止電圧は3.1V及び2.6Vと二種類選択できるため、3V系電池及び2.5V系電池が使用できます。
- 低電圧検出機能
- ・二次電池の電圧が低電圧検出閾値を下回ると検出信号を出力し、二次電池からの電源供給を遮断します。これにより、低電圧時のマイコンの暴走を防ぐことが可能です。 低電圧検出閾値設定は1.1V動作マイコン向けと1.8V動作マイコン向けを選択できます。
- 低インピーダンスの電源を供給
- ・VDO出力端子において、出力負荷電流20mA時に出力電圧降下は50mV以下という低インピーダンスの電源を供給しますので、様々な商品にご利用いただけます。(二次電池残量が1.8V以上のとき)
- ソーラー電源監視機能
- ・ソーラーパネルの発電電流をモニターできる端子を有しており、その電流を用いて明るさ判定が可能です。
- <ML9078>
- 超低消費電力
- ・25℃動作時の一次電池の消費電流は、ML9078-001/ML9078-002では80nA以下、ML9078-003では150nA以下となっており、レギュレータ非動作時におけるソーラーパネル発電電流の消費は160nA以下です。一次電池の消費を抑え、ソーラーパネル発電電流でのマイコン及び周辺機器の駆動を高効率で実現でき、一次電池を長持ちさせることが出来ます。
- 一次電池へのソーラーパネル発電電流の逆流防止機能
- ・ソーラーパネル電圧と一次電池電圧を常に監視しており、ソーラーパネルの電圧が一次電池の電圧よりも高くなった場合、自動的に一次電池からの接続を遮断することにより、一次電池へのソーラーパネル発電電流の逆流を防止できます。これにより、一次電池にパネルの電圧が掛かることによる破壊を防ぐことが出来ます。
- ソーラーパネル電圧制限機能
- ・ソーラーパネルの電圧が制限電圧以上になった場合、自動的に制限をかけます。制限電圧以上の電圧をマイクロコントローラーに供給しないため、ソーラーパネルからの高電圧印加によるマイクロコントローラーの損傷を防げます。 制限電圧は、ML9078-001では1.65V及び3.3V、ML9078-002では1.5V及び3.0V、ML9078-003では一次電池残量電圧と同じ電圧となります、3種類のバージョンを取り揃えており、様々なソーラーパネル、マイクロコントローラーに合わせた選択ができます。
- 低出力インピーダンス
- ・VDO出力端子において、出力負荷電流2mA時に出力電圧降下は150mV以下という低インピーダンスの電源を供給しますので様々な商品にご利用いただけます。(一次電池電圧が2V以上のとき)
- ソーラーパネル/一次電池電源比較機能
- ・ソーラーパネル電圧と一次電池電圧を常に比較監視しており、選ばれている電源ソースを表示出来ます。
応用分野
・腕時計 ・置時計 ・電卓 ・自転車メーター ・リモートコントローラー
・ライト ・ハンディーラジオ ・携帯玩具 ・充電器 等
販売計画
- ・商品名:ML9077
- ・サンプル出荷時期 :出荷中
- ・サンプル価格 :100円(税別)
- ・評価ボード提供時期 :2011年10月予定
- ・量産出荷予定 :出荷中
- ・商品名:ML9078
- ・サンプル出荷時期 :2011年9月予定
- ・サンプル価格 :100円(税別)
- ・評価ボード提供時期 :2011年10月予定
- ・量産出荷予定 :2012年1月予定
商品の概要/特長
- ML9077
- ・動作電圧:0.0V ~ 3.6V (ソーラーセル電圧)
:0.0V ~ 3.2V (二次電池電圧) - ・動作温度:-20℃ ~ +70℃
- ・二次電池側最大消費電流:80nA (Ta = 25℃)
- ・過充電防止電圧:3.1V ± 0.1V (二酸化マンガンリチウム[ML]二次電池使用時)
:2.6V ± 0.1V (コバルトチタンリチウム[CTL]二次電池使用時)
(ソーラーセル電流 = 0.15µA ~ 6mA Ta = 25℃) - ・二次電池充電電位差(二次電池電圧-ソーラーセル電圧):0V ~ 0.1V
(ソーラーセル電圧 > 2.0V、ソーラーセル電流 =< 1mA) - ・低電圧検出電圧/暴走防止電圧:1.15V ± 0.1V / 1.8V ± 0.1V
- ・二次電池供給電位差(二次電池電圧-VDO出力電圧):0V ~ 50mV
(二次電池電圧=>1.8V、二次電池電流 =< 20mA) - ・パッケージ:チップ、12ピンWQFN (3.0mm x 3.0mm)
- ML9078
- ・動作電圧:0.0V ~ 4.0V (ソーラーセル電圧)
:1.1V ~ 3.6V (一次電池電圧) - ・動作温度:-20℃ ~ +70℃
- ・一次電池側最大消費電流:80nA (Ta = 25℃)ML9078-01/ML9078-02
150nA (Ta = 25℃)ML9078-03 - ・レギュレータ電圧:1.65V ± 0.1V / 3.3V ± 0.1V (ML9078-01)
:1.5V ± 0.1V / 3.0V ± 0.1V (ML9078-02)
VBAT ± 0.1V (ML9078-03) - ・一次電池充電電位差(一次電池電圧-VDO電圧):0V ~ 0.15V
(一次電池電圧 > 2.0V、一次電池電流 =< 2mA) - ・ソーラーセル供給電位差(ソーラーセル電圧-VDO出力電圧):0V ~ 0.13V
(ソーラーセル電圧 > 2.0V、ソーラーセル電流 =< 2mA) - ・パッケージ:チップ、12ピンWQFN (3.0mm x 3.0mm)
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