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2021年03月25日(令和3年)

USB PD対応出力電圧切替機能内蔵
昇降圧DCDCコンバータ NJW4210のサンプル配布開始

USB PD給電に最適化された出力電圧切替機能内蔵、動作電圧範囲 4.8V~36Vの昇降圧同期整流DC/DCコンバータ

新日本無線株式会社(本社:東京都中央区 代表取締役社長:森田 謙一)は、USB Power Delivery (以下USB PD)規格に対応した、出力電圧切替機能内蔵昇降圧同期整流DC/DCコンバータ NJW4210のサンプル配布を開始します。

 近年、USBを使った大電力受給電規格であるUSB PDの普及が進んでいます。
 USB PDでは、最大100W(USB3.x規格の20倍以上)の電力供給が可能となるため、モバイルデバイスに留まらず、PC、プリンター、液晶モニターなど、様々な機器の電源供給に対応が可能となります。
 全世界共通のUSBインターフェースを使用するため、国によって形状が異なるACコンセントの代替、現在普及が進んでいるUSBコンセントのUSB PD化や車室内のUSB PDポート設置など、インフラとしての拡大も期待されます。
 加えて、電力供給と通信がUSB type-Cケーブル1本で行えるようになるため、資源削減の観点からも、今後はさらにUSB PD対応機器が増えていくことが期待されます。

 NJW4210はUSB PD給電に最適化された動作電圧範囲 4.8V~36Vの昇降圧同期整流DC/DCコンバータです。昇降圧方式の採用に加えて出力電圧切替機能を内蔵しているため、複数のレギュレータを準備することなくUSB PD給電システムを構築することが可能で、使用部品、実装面積、設計工数の削減に貢献します。
 また、動作電圧範囲が広いため、様々な給電側機器の内部電源電圧に対応出来、設計の共通化にも貢献します。
 パッケージはEQFN24 (4×4mm)に搭載、車載用途向けにAEC-Q100への準拠も予定しています。

機能・特長

 NJW4210はUSBコントローラと連動して受電側デバイスに対応した出力電圧に切り替える機能を内蔵しているため、出力電圧毎に複数のレギュレータを準備することなく、USB PDの供給電源仕様(下表)をワンチップでカバーします。

 USB PD 2.0 ver.1.2以降の供給電源仕様概要

PDパワー ~15W ~27W ~45W ~60W ~100W
最大出力電圧/電流 5V/3A 9V/3A 15V/3A 20V/3A 20V/5A

※ 5Aケーブル使用時

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 また、給電出力ライン(VBUS)にロードスイッチやディスチャージ用のスイッチを追加する必要がなく、アプリケーションの小型化やコストダウンに貢献します。

    • 1. ワンチップで 5V/9V/15V/20Vの出力電圧に対応
      •  給電側機器の内部電源電圧は様々であり、USB PDの各出力電圧に対応するためには降圧、昇圧が混在するなど複雑な電源構成になる場合があります。
         NJW4210は、入力電圧と出力電圧の関係によって、自動で降圧モード、昇降圧モード、昇圧モードに切り替わる昇降圧方式を採用しているため、入力電圧に関わらずUSB PDで要求される出力電圧をワンチップでカバーします。出力電圧に応じた複数のレギュレータを準備する必要がないため、出力切り替え用のロードスイッチ等も不要となります。

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    • 2. ディスチャージ回路を内蔵
      •  USB PDアプリケーションでは、機器が取り外された際に出力電圧をディスチャージする必要があるため、従来の電源構成ではディスチャージ用のスイッチを付加する必要がありました。
         NJW4210はUSBコントローラからの信号と連動した出力ディスチャージ回路を内蔵しているため、外付け部品を追加する必要がありません。

20210325_Fig-2.png

    • 3. USB PD規格に対応した電圧遷移特性
      •  USB PD規格では、出力電圧上昇/下降時スルーレート、出力電圧遷移セトリング時間、定格出力電圧、出力電圧遷移時オーバーシュート/アンダーシュート、が規定されています。
         NJW4210は独自のソフトスタートによりオーバーシュート/アンダーシュートを抑制し、USB PD規格を十分に満足した性能となっております。

項目名 Parameter USB PD規格 NJW4210
出力電圧上昇時スルーレート vSrcSlewPos 30mV/µs max. 2mV/µs
出力電圧下降時スルーレート vSrcSlewNeg 30mV/µs max. 2mV/µs
出力電圧遷移セトリング時間 tSrcSettle 275ms max. 10ms
定格出力電圧 vSrcNew PDO(1) Voltage ±5% PDO(1) Voltage ±5%
出力電圧遷移時
オーバーシュート/アンダーシュート
vSrcValid vSrcNew±0.5V vSrcNew±0.5V以内

(※1 PDO:Power Data Objectの略称。
USB PD規格に定められたパワールールが提供できるかを示したデータメッセージ。)

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20210325_Fig-3.png

製品外観

20210325_NJW4210.jpg

アプリケーション

  • 居室内・車室内USB PD対応給電システム
  • USB PD対応電気機器
  • その他USB PD対応電源装置

生産/サンプル価格

  • サンプル2021年4月
  • サンプル価格@\250.-
  • 生産2021年10月 量産開始予定

企業情報

  • 会社名:新日本無線株式会社(日清紡グループ※)
  • 所在地:東京都中央区日本橋横山町3番10号
  • URL:https://www.njr.co.jp/

※新日本無線は、マイクロデバイス事業会社として中核を担っています。

このリリース内容は発表日時点の情報です。最新情報につきましてはお問い合わせください。

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