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Bellnix/ベルニクス

設計のポイント(最先端ICを使いこなすために)2

2.高速な電源の必要性

最先端ICを駆動する高性能な電源として、電源ICやコンデンサなどを搭載した「モジュール」化された電源を使用するケースが増えてきていることは、「(1)低電圧・大電流を安定供給」に掲載いたしました。
ここでは、モジュール化された電源の中で、一般的な電源と「高速」な電源とについての違いを説明させていただきます。

下図に示す通り、最も大きな特徴は、『応答特性の差』であることが分かると思います。

高速な立ち上がりの電源
高速な立ち上がりの電源
通常の立ち上がりの電源
通常の立ち上がりの電源

第一に、電圧降下が起きた場合、高速な電源は一般的な電源モジュールに比べ、電圧降下が小さいです。これはモジュール上の高速スイッチングICをはじめとする搭載部品が負荷に対する応答特性に優れている為です。
これにより、負荷電流の増大による電圧降下を抑え、安定的にICを駆動することができます。

次に、電圧降下後、電圧許容範囲までに復帰する時間(立ち上がり時間)に大きな差があります。では、どのような時に、「高速」な立ち上がりの電源が必要なのでしょうか?
最先端のDSPやCPU、ASSP、FPGAなど、電源の立ち上がり時間について、シビアな規定のあるICがそれに該当します。この規定をクリアできない場合、IC自体が駆動できないということもあります。
他にも急速な負荷の変動があるアプリケーション(メモリインターフェース、バスインターフェース、CPUインターフェース等)では、その特性上、高速に立ち上がることが出来る電源がICの安定動作には必須になりつつあります。
つまり、最先端ICの性能を最大限に発揮する為には、電源も最先端の電源を使うことが必要となっているのです。

ベルニクスの製品ファミリのうちの1つ、「BSVファミリ」は業界で最も高速な立ち上がり特性を持った電源です。通常、200-300Khzのスイッチング周波数に対し、10倍高速の3Mhzのスイッチング周波数を誇り、そのスイッチングICをモジュール化することに成功した高性能電源です。

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