ルネサステクノロジ、ＰＦＣ回路向けに臨界モードの力率改善制御ＩＣを発売
業界初、インターリーブ動作を実現した臨界モードの力率改善制御ＩＣを製品化
～小型、低ノイズ、高効率の電源ユニットを実現可能～
株式会社ルネサス テクノロジ（本社：東京都千代田区、会長＆ＣＥＯ 伊藤 達）は、このたび、デジタル家電などの電源ユニット等における力率改善（ＰＦＣ）（注１）回路向けに、臨界モード（注２）ＰＦＣ制御ＩＣで、業界で初めてインターリーブ（注３）動作を実現した「Ｒ２Ａ２０１１２」を製品化しました。２００７年２月よりサンプル出荷を開始します。
本製品を使用することで、外付部品点数の削減などが図れ、小型で低ノイズ、高効率、薄型の電源ユニットを実現することが可能であり、かつ設計の容易化が図れます。
＜製品化の背景＞
機器の電源回路の初段部は、ＡＣ（交流）電圧からＤＣ（直流）電圧に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ回路で構成されています。一般的に、単なるチョークインプット方式（注４）整流等の電圧変換では、ＡＣ入力電圧が正弦波形であるのに対し、ＡＣ入力電流の波形は、回路部品の影響により、電圧波形と位相がずれたり、波形自体が正弦波にならず、この原理により、無駄な電力（電圧と電流の積）を発生させることになります。また、力率が悪い機器は無効な電力を消費するばかりではなく、電流波形のズレがＡＣ電源を揺らがせ、他の機器の誤動作や故障につながる可能性もあります。ＰＦＣ回路は、このようなずれたＡＣ入力電流の波形を、ＡＣ入力電圧と同様な位相や波形に整形するように制御することで、無駄な電力を低減するための回路です。
そして、近年は、標準化団体のＩＥＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ：国際電気標準会議）やＪＩＳ等で定めた規制が法令化されてきており、各種機器は、ＰＦＣ制御の電源回路を搭載することが必須となる状況にあります。
一方、フラットパネルＴＶ等のデジタル家電機器では、小型化や薄型化、またファンレス化への対応が求められています。しかし、ＰＦＣ制御を行うためには、コイルやコンデンサ等の外付け部品、またノイズや発熱への対策等が必要です。
当社は、既にインテリジェントタイプの電流連続モードＰＦＣ制御ＩＣ「ＨＡ１６１７４」及び「Ｒ２Ａ２０１１１」を製品化しています。しかし、市場の更なる高効率かつ電源回路の小型化等へのニーズに対応するため、インターリーブ動作の臨界モードＰＦＣ制御ＩＣ「Ｒ２Ａ２０１１２」を製品化しました。
＜特 長＞
本製品の特長は、以下のとおりです。
（１）臨界モードＰＦＣ制御ＩＣでは、業界で初めてインターリーブ動作を実現
ＰＦＣ制御ＩＣは、ＡＣ入力間にある外付けのスイッチング用ＭＯＳＦＥＴを駆動して制御します。従来は、１つの信号で、複数の並列接続された外付けＭＯＳＦＥＴを駆動するシングルモードですが、配線の長さやインピーダンスの差により、個々のＭＯＳＦＥＴの動作タイミングにばらつきを生じます。本製品では、２つの信号（マスターとスレーブ）として制御することで、動作タイミングのばらつきを低減するインターリーブ動作を、臨界モードＰＦＣ制御ＩＣでは、業界で初めて実現しました。これは、独自に開発した臨界モードにおけるスレーブ制御回路によるもので、電流の分散を高精度に行えます。これにより、入力フィルターや昇圧コイル、入出力コンデンサなどの部品の小型化が図れます。
（２）各種ノイズ低減により、システムの簡素化を実現
本製品を使用することで、電源ユニットの各種ノイズ低減を図れ、システムの簡素化が可能です。
本製品は電流ゼロを検出してからスイッチングするＺＣＳ（Ｚｅｒｏ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）（注５）機能を搭載しており、スイッチング用ＭＯＳ ＦＥＴの発熱を低減できます。ＺＣＳやインターリーブ動作により、昇圧ダイオードのリカバリー電流など余分な電流の流れの防止や適切な電流の流れを制御することを可能とし、電源ラインのノイズやリップル電流の低減を実現します。これにより、電源ユニットにおけるＡＣ入力フィルターの簡素化や輻射ノイズのピークレベルを低減でき、シールドなどのノイズ対策の簡素化が図れます。
（３）電力変換効率を当社従来品に対して５％向上
当社従来品の「ＨＡ１６１７４」に対し、スイッチング損失やリカバリー損失、導通損失の低減を図って高効率化を実現しており、電力変換効率を５％以上向上しています。これにより、発熱量を低減でき、スイッチング用ＭＯＳＦＥＴのファンレス化やヒートシンクの簡素化に貢献します。
パッケージは、従来製品と同様に、面実装パッケージ「ＳＯＰ－１６」と挿入タイプの「ＤＩＬＰ－１６」を揃えています。
当社は今後、出力電力やアプリケーション別用のＰＦＣ制御ＩＣを開発し、大電力機器向けのｋｗクラス、小電力機器向けの５０Ｗクラス等の製品ラインアップを揃えていきます。
■注記
（注１）力率改善（ＰＦＣ：Ｐｏｗｅｒ Ｆａｃｔｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）：
交流は電圧と電流が、常にプラス側とマイナス側を行き来しており、電圧波形と電流波形が時間的にずれる（位相がずれる）ことがあります。また、単なるチョークインプット型では電流波形が正弦波ではなく、パルス的になります。このときに無効な電力が生じるのを改善することです。
力率改善はＩＥＣやＪＩＳ等の標準規格で定められた高調波（商用電源である５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの整数倍の正弦波）規制達成のための手段です。
（注２）臨界モード：
昇圧コイル電流がゼロであることを検出してから、外付けのＭＯＳＦＥＴをスイッチングするモードです。
（注３）インターリーブ：複数のスイッチング素子（ＦＥＴ）を交互に動作させる方式です。
通常は１つの制御信号で行うシングルスイッチングであるが、インターリーブはスイッチングとスイッチングの間を別のスイッチングラインで補完していく方法です。
（注４）チョークインプット方式：
整流回路で整流した波形を平坦にする平滑回路の方式のひとつ。ある負荷電流以上では電圧変動率は小さいが、重量は大きくなります。
（注５）ＺＣＳ（Ｚｅｒｏ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）：ゼロ電流スイッチング。
ＺＣＳはスイッチングＭＯＳＦＥＴのラインの電流値を監視し、電流値がゼロになってからスイッチングを行う手法です。
＊記載の製品名、会社名、ブランドはそれぞれの所有者に帰属します。
■応用機器例
ＡＣ入力電源用途：フラットパネルＴＶ、ゲーム機、ＰＣ、複写機等
■価格、仕様
添付資料をご参照ください。
■お客様からの問い合わせ先
株式会社ルネサス テクノロジ 汎用製品統括本部 ＭＳＩＧ事業部 製品技術部
〒１００－０００４ 東京都千代田区大手町二丁目６番２号（日本ビル）
電話 ０３（５２０１）５２５６（ダイヤルイン）
以 上
＊このニュースリリースに掲載されている情報は、発表日現在の情報です。
＊発表日以降に変更される場合もありますので、あらかじめご了承ください。