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スマートウォッチソリューション

より多い機能、より長い動作時間を、より小さなサイズで
スマートウォッチソリューション

サイズが大きく、充電頻度の多いスマートウォッチはスマートではありませんよね?スマートウォッチに代表されるウェアラブル用モバイルデバイスの電源回路を設計することは、消費者の高い期待を実現するために多くの課題を解決することです。より多くの機能と、より動作時間の実現、それをより小さなソリューションで。当社の高機能、高性能なパワーマネージメントICを使用することで、消費電流を低減しバッテリーの充電頻度を下げることができます。これらのパワーマネージメントICに加え、モバイルデバイスの重要な機能であるセンサー信号を増幅するためのオペアンプや、極小サイズのパッケージに搭載したMOSFET、TVSダイオード(ESD保護用ダイオード)、SBD、トランジスターなど高性能なディスクリート製品を提供することでモバイルデバイスの進化に貢献しています。

ソリューションの特長

  • あらゆる要求に応える豊富なパワーマネージメントICで電源回路設計をサポート
  • バッテリーの充電頻度を下げるためにパワーマネージメントICの消費電流を低減
  • モバイルデバイスに最適なパッケージの小型化により電源回路のスペースを削減
  • 新しい安全規格(IEC-62368-1)への対応(eFuse IC)
  • アプリケーションノート、リファレンスデザインなど設計省力化に有効な資料をwebで公開

電源管理

電源管理回路 ブロック図例
電源管理回路 ブロック図例

充電回路設計では、ワイヤレス充電においてもケーブルによる充電においても、確実な制御の実現だけでなく、予期せぬ電源の短絡やEMI等の外部ノイズ等の異常状態から回路を保護することが設計上求められます。

東芝のロードスイッチICやeFuse ICは、過電圧保護、過電流保護等の保護回路を有しています。これらのパワーマネージメントICは、東芝のFETやダイオードを組み合わせて使用することでより性能を発揮します。

統合型電源ICのPMICから先の電源マネージメントにおいても、感度の高いセンサーやチップセットなどのモジュールは電源に対する要求性能が高くなるケースがあります。東芝のLDOレギュレーターやロードスイッチICは高いパフォーマンスを最低限の消費電流で実現し、かつ小さなウエハーレベルのチップスケールパッケージに搭載しています。

ロードスイッチとしてMOSFETを使用する場合、一般的には電圧安定化のために平滑用として容量の大きなコンデンサーがMOSFETの出力側に接続されます。このため、MOSFETがオンするとこのコンデンサーを充電する突入電流が流れます。突入電流を抑えたMOSFETのゲート駆動回路については以下のアプリケーションノートをご参照ください。

資料名:MOSFETゲート駆動回路

製品名

パッケージ名称
(幅×長さ×高さ mm)

製品概要

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SSM3J35CTC

CST3C
(0.8×0.6×0.38)

P-ch, VDSS=-20V, ID=-250mA, RDS(ON)=1.4Ω (Max) (VGS=-4.5V)

SSM3K35CTC

CST3C
(0.8×0.6×0.38)

N-ch, VDSS=20V, ID=250mA, RDS(ON)=1.1Ω (Max) (VGS=4.5V)

SSM3J56ACT

CST3
(1.0×0.6×0.38)

P-ch, VDSS=-20V, ID=-1.4A, RDS(ON)=390mΩ (Max) (VGS=-4.5V)

SSM3K56ACT

CST3
(1.0×0.6×0.38)

N-ch, VDSS=20V, ID=1.4A, RDS(ON)=235mΩ (Max) (VGS=4.5V)

ロードスイッチICは出力トランジスターと出力ドライバー回路を内蔵したCMOSプロセスの電源ICです。従来のディスクリート構成に比べて大幅な小型化を実現しております。また、低電圧動作、低オン抵抗特性、低消費電流を特長とし、様々な付加機能を搭載しております。

製品名

パッケージ名称
(幅×長さ×高さ mm)

製品概要

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TCK106AG

WCSP4D
(0.79×0.79×0.55)

RON=34mΩ (Typ.) (VIN=5.0V, -0.5A), IOUT=1.0A, VIN=1.1 to 5.5V, Active High and Pull down connection between CONTROL and GND

TCK107AG

WCSP4D
(0.79×0.79×0.55)

RON=34mΩ (Typ.) (VIN=5.0V, -0.5A), IOUT=1.0A, VIN=1.1 to 5.5V, Built in Auto-discharge, Active High and Pull down connection between CONTROL and GND

TCK108AG

WCSP4D
(0.79×0.79×0.55)

RON=34mΩ (Typ.) (VIN=5.0V, -0.5A), IOUT=1.0A, VIN=1.1 to 5.5V, Built in Auto-discharge, Active Low

過剰な電流が流れると内部検出回路が動作し内蔵MOSをオフすることで従来のヒューズに対して高速の電流遮断機能を持っています。さらに一度の過電流では破壊されず、繰り返し使用可能です。過電圧保護など多彩な保護機能も内蔵できるメリットもあります。修理にかかる保守メンテナンス費用や復旧時間の削減にも効果的な製品です。

製品名

パッケージ名称
(幅×長さ×高さ mm)

製品概要

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TCKE805NA

WSON10B
(3.0×3.0×0.75)

Automatic return type, VIN=18V(Max), RON=28mΩ(Typ.), VOVC=6.04V(Typ.)

TCKE805NL

WSON10B
(3.0×3.0×0.75)

Latch type, VIN=18V(Max), RON=28mΩ(Typ.), VOVC=6.04V(Typ.)

最先端のアナログ回路に必要とされる、低ノイズ、高リップル圧縮度(PSRR)、高出力電流時の安定性(負荷過渡応答)、低消費電流などの高性能要求に最適な製品を一般的な汎用パッケージから超小型パッケージまでラインアップしております。

製品名

パッケージ名称
(幅×長さ×高さ mm)

製品概要

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TCR3UG12A

WCSP4F
(0.645×0.645×0.33)

Low quiescent current 0.34μA (Typ.) (@IOUT=0mA), VOUT=1.2V (Typ.), IOUT=300mA (Max)

TCR3UG18A

WCSP4F
(0.645×0.645×0.33)

Low quiescent current 0.34μA (Typ.) (@IOUT=0mA), VOUT=1.8V (Typ.), IOUT=300mA (Max)

TCR3UG28A

WCSP4F
(0.645×0.645×0.33)

Low quiescent current 0.34μA (Typ.) (@IOUT=0mA), VOUT=2.8V (Typ.), IOUT=300mA (Max)

TCR3UG30A

WCSP4F
(0.645×0.645×0.33)

Low quiescent current 0.34μA (Typ.) (@IOUT=0mA), VOUT=3.0V (Typ.), IOUT=300mA (Max)

TCR3UG33A

WCSP4F
(0.645×0.645×0.33)

Low quiescent current 0.34μA (Typ.) (@IOUT=0mA), VOUT=3.3V (Typ.), IOUT=300mA (Max)

昇圧回路や保護回路を内蔵した超小型のNch MOSFETドライバーです。MOSFETと組み合わせてご使用頂くことで小型で低損失な理想の電源を構成できます。

製品名

パッケージ名称
(幅×長さ×高さ mm)
製品概要

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TCK401G

WCSP6E
(1.2×0.8×0.55)

MOSFET gate driver Active-high, VIN=2.7 to 28V, OVLO, UVLO

TCK402G

WCSP6E
(1.2×0.8×0.55)

MOSFET gate driver Active-Low VIN=2.7 to 28V, OVLO, UVLO

外部端子から侵入する静電気などのサージ電圧からデバイスを保護したり、ICの誤動作を防止するダイオードです。当社では、独自のプロセス技術で、高い静電気耐量と回路保護性能を実現しています。汎用から高速信号までの幅広い製品ラインアップを提供しています。

製品名

パッケージ名称
(幅×長さ×高さ mm)

製品概要

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DF2B7BSL

SL2
(0.62×0.32×0.3)

VRMW=+/-5.5V VESD=+/-30kV, IPP=7.3A, CT=12pF (Typ.)

DF2S14P2CTC

CST2C
(1.6×0.8×0.48)

VRMW=12.6V VESD=+/-30kV IPP=50A CT=270pF (Typ.)

金属とn型半導体のショットキー接合を使用したショットキーバリアダイオードは、非常に小さいVF特性をもち、ホールをキャリアとして使わないため高速動作が可能です。

製品名

パッケージ名称
(幅×長さ×高さ mm)
製品概要

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DSR01S30SL

SL2
(0.62×0.32×0.3)

Schottky Barrier Diode, VR=30V, ID=0.1A, VF=0.51V (Typ.) (IF=100mA) , IR=0.0007mA (Max) (VR=30V)

DSF01S30SL

SL2
(0.62×0.32×0.3)

Schottky Barrier Diode, VR=30V, ID=0.1A, VF=0.41V (Typ.) (IF=100mA), IR=0.05mA (Max) (VR=30V)

CTS520

CST2
(1.0×0.6×0.38)

Schottky Barrier Diode, VR=30V, ID=0.2A, VF=0.52V (Typ.) (IF=200mA), IR=0.005mA (Max) (VR=30V)

CTS521

CST2
(1.0×0.6×0.38)

Schottky Barrier Diode, VR=30V, ID=0.2A, VF=0.45V (Typ.) (IF=200mA), IR=0.03mA (Max) (VR=30V)

インターフェース

インターフェース回路 ブロック図例
インターフェース回路 ブロック図例

インターフェース回路の設計についても考慮が必要です。このインターフェース回路には、センサー出力をMCUに精度よく入力したり、ディスプレーまたは無線モジュールを制御したりするために信号を出力するサブシステムを含みます。

センサーには高精度なセンシングが求められますが、センシングされた信号を次段のシステム、例えばMCUのADコンバーター入力、に正確に伝えるためには、より大きな信号レベルに増幅するために超低オフセット電圧かつ低雑音のオペアンプを必要とします。東芝はこれらの要求に応えるオペアンプを提供しています。

さらに東芝はモバイルデバイスを破壊させる予期せぬ外部からのESDから内部回路を保護するために、TVS最オード(ESD保護用ダイオード)を提供しています。このTVSダイオードは、電気信号の減衰を最小限に抑えるために、挿入損失が最小となるように設計されており、10Gbpsまでの速度の信号ラインに使用可能です。

外部端子から侵入する静電気などのサージ電圧からデバイスを保護したり、ICの誤動作を防止するダイオードです。当社では、独自のプロセス技術で、高い静電気耐量と回路保護性能を実現しています。汎用から高速信号までの幅広い製品ラインアップを提供しています。

製品名

パッケージ名称
(幅×長さ×高さ mm)

製品概要

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DF2B5M5SL

SL2
(0.62×0.32×0.3)

VRMW=+/-3.3V VESD=+/-20kV IPP=2.5A CT=0.3pF (Typ.)

DF2B6M5SL

SL2
(0.62×0.32×0.3)

VRMW=+/-5.0V VESD=+/-20kV IPP=2.5A CT=0.3pF (Typ.)

DF2B26M4SL

SL2
(0.62×0.32×0.3)

VRMW=+/-24V VESD=+/-15kV IPP=0.5A CT=0.2pF (Typ.)

DF2B5M4ASL

SL2
(0.62×0.32×0.3)

VRMW=+/-3.6V VESD=+/-16kV IPP=2A CT=0.15pF (Typ.)

DF2B6M4ASL

SL2
(0.62×0.32×0.3)

VRMW=+/-5.5V VESD=+/-15kV IPP=2A CT=0.15pF (Typ.)

超低ノイズオペアンプを使用することで、より大きな信号レベルに増幅しセンシングされた信号をMCUに正確に伝えることができます。

製品名

パッケージ名称
(幅×長さ×高さ mm)

製品概要

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TC75S67TU

UFV
(2.0×2.1×0.7)

Ultra Low Noise Operational Amplifier, VNI=6nV/√Hz (Typ.) (VDD=2.5V, f=1kHz)

その他のブロック図

電源供給回路 USB方式
USBから外部供給される電源の制御とESD保護回路例

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電源供給回路 バッテリー方式
バッテリー使用時の電源マネージメントと逆流防止回路例

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カメラ入力回路
カメラモジュールの周辺回路例(電源供給とインターフェース)

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ディスプレー信号に対応したインターフェース回路の構成例

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バイブレーター用モーター制御部
モーター駆動回路例及びコイルの回生電流の保護回路例

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脈波検出回路 発光側
光学式脈波センサーに使用するLEDの駆動回路例

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脈波検出回路 受光側
光学式脈波センサーの光信号の検出回路例

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電源性能と保護機能の向上で省エネと安定動作に貢献
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空気清浄機ソリューション
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スマートスピーカーソリューション
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サーバー用半導体ソリューション
電源性能と保護機能の向上で省エネと安定稼働に貢献
ソリッドステートドライブ(SSD)ソリューション
小型軽量化に加えて、高信頼性、長寿命の実現に向けて
コードレス電動工具ソリューション
軽く作業性がよく、稼働時間の長い電動工具の実現に向けて
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