ルネサス：産業用バッテリ駆動アプリケーションの双方向同期型バックブースト・コントローラを発表

ルネサス エレクトロニクスは、このたび、革新的な双方向4スイッチ同期型バックブースト・コントローラのファミリを新たに発表した。「ISL81601」と「ISL81401」は、昇圧／降圧モードのどちらにおいても両端でピーク電流を検出し、サイクルごとに両方向への電流制限を実現できる業界唯一の双方向コントローラ。本コントローラはピーク効率最大99％でポイント・オブ・ロード（POL）および電圧レール変換を行う。ISL81601の入力電圧は4.5Vから60Vまで幅広く、0.8Vから60Vの出力を生成することで、12V、24V、36V、48Vのほとんどの産業用バッテリに対応する。また、入力電圧4.5V から40V、出力電圧が0.8Vから40VのISL81401と、単方向バージョンの「ISL81401A」もラインアップしている。新たなコントローラは、DCバックアップ電源やバッテリ駆動の医療機器、産業機器、通信機器に最適だ。

　ISL81601とISL81401は双方向のピーク電流検出機能を搭載したことで、負荷に電力を供給するためのバッテリの充電と放電のための複雑な外部回路が不要となった。両モデルに使用されている独自のアルゴリズムにより、昇圧モードと降圧モード、そして昇降圧モードのスムーズなモード遷移が可能になり、またVoutでの低周波数リップルを軽減することで、ラインや負荷の過渡電圧時の障害を最小限に抑える。またこのアルゴリズムではあらゆる条件下で確実にリップル電圧を推定できる。さらに多層の過電流保護と精度管理アルゴリズムの追加により、Voutで最低0.1Vまでの精度で定電流を供給し、信頼性の高いオペレーションを可能にする。設計時には、制限なく複数のコントローラを並列に接続することでシステム電源を簡単に拡張することが可能。ISL81601とISL8401は、電力損失を最小限にし、より高い効率を実現するため2スイッチで動作する。

　ルネサスエレクトロニクスのインダストリアルＡ＆Ｐ事業部、事業部長のPhilip Chesley氏は次のように述べている。「新型双方向バックブースト・コントローラでは余分な検出回路が不要で、バッテリを健全に保つ堅牢な機能および卓越した電力活用をお客様に提供します。ルネサス独自の変調スキームとアルゴリズムを活用することで、より高度に統合されたISL81601、ISL81401、およびISL81401Aでは、バッテリ駆動機器に要求される高い信頼性パフォーマンスを達成することができます」

ISL81601、ISL81401およびISL81401Aの主な特徴

・単一インダクタ・4スイッチ・バックブーストコントローラ
・4つのフィードバック制御ループを持つ双方向オペレーション（ISL81601 & ISL81401）
　＞独立した電圧/電流フィードバックループ制御
　＞入力/出力の定電流/定電圧プロファイル
　＞マイクロコントローラを使用したパラメータ設定によるオンザフライ変換
・プログラム可能な周波数：100kHzから600kHz
・適応型貫通電流保護を備えたMOSFETドライバ
・8V駆動 （ISL81601）と 5V駆動（ISL81401/A）による効率最適化
・低負荷効率モードと2.7µAシャットダウン電流によりバッテリ寿命を延長
・低EMI用周波数ディザリング
・過電圧、低電圧、過電流、過剰温度、短絡への広範な多層的保護

　ISL81601とISL81401/Aは、ルネサスのRL78ファミリをはじめとするマイコンと組み合わせて電圧、バッテリの充電/放電機能、オンザフライの双方向電力潮流をプログラムすることができる。PowerCompassツールを使用すれば、設計者は具体的なシステム要件に合致する他の電力供給部品を簡単に特定することもできる。複数の電力レールを設置し、ハイレベルなシステム解析を行い、カスタム参照設計ファイルをわずか数分で作成することも可能だ。

価格と供給

　3つのコントローラと評価ボードは、ルネサスの世界中の代理店において販売中。ISL81601双方向60V同期型バックブースト・コントローラは、1,000個一括購入時の単価（参考価格）として38-lead HTSSOP パッケージ1個3.99米ドル（税別）、32-lead QFNパッケージ1個3.69米ドル（税別）で提供している。
詳細：www.renesas.com/products/isl81601

　ISL81401双方向/ISL81401A単方向同期型40Vバックブースト・コントローラは32-lead QFNパッケージで提供している。1,000個一括購入時の単価（参考価格）は、ISL81401が2.79米ドル、ISL81401A が2.29米ドル。
詳細1：www.renesas.com/products/isl81401
詳細2：www.renesas.com/products/isl81401A