來源：羅姆半導體社區

人類的能源消耗正在付出代價：流動性、工業和日常生活對越來越多能源的需求正在威脅著氣候和環境。因此，必須改變能源的使用方式。

已經發生了很多事。智能城市、智能家居、工業4.0和人工智能是通過數字化簡化資源使用的想法。但與此同時，所有這些想法都嚴重依賴于數據中心：大數據，例如邊緣計算，正在消耗大量的電力。

電動汽車和自動駕駛是減少移動對環境的影響的方法。但與此同時，這些技術需要大量的能量才能發揮作用。從化石燃料到電能的轉變是不夠的。

停止能源浪費

盡管對電能的需求不斷增加，但所需的能源卻盡可能少。所有的電子設備，從最小的傳感器IC到大型電動機，都需要停止浪費能源。

此外，電能的產生以及從電源到最終設備的所有運輸步驟都必須是有效的：大多數人不知道發電廠產生的電力只有大約一半是由消費者手中的電氣和電子設備消耗的。其余部分在傳輸、分配和供電過程中丟失。換句話說，發電廠在燃燒大量石油或煤炭、排放二氧化碳或冒著很高的維護風險運行時，一半的電力是浪費的。

對越來越多的能源的需求正在威脅著氣候和環境。

解決方案：模擬電源

節約能源和提高能源效率是所有未來技術的主要目標。Rohm半導體公司以我們所稱的“模擬力量”而引以為豪。

模擬電源是什么意思？在ROHM，它代表著將多年來培養的模擬技術與先進的電力技術相結合。

模擬技術專家

在開發高效、可靠的集成電路時，需要對功率波形進行精確的控制。通過開發用于消費電子產品的集成電路，ROHM改進了其專有的模擬技術，允許靈活和精細地控制電信號。此外，我們還建立了一個獨特的開發系統，將先進的模擬技術準確地融入到每個過程中，包括電路設計、布局和工藝開發。

SiC晶片工藝是ROHM垂直集成制造系統的一部分。

技術領先是由一個垂直集成的制造系統完成的，在這個系統中，所有的工藝都是在內部進行的：從硅錠拉制(這是半導體芯片生產的起點)到內部電路和布局設計、掩模生產、晶片工藝、測試和封裝。Rohm認為它的優勢在于管理產品供應和質量的生產系統，而不像半導體行業已經成為規范的分工。

電源集成電路

ROHM方法的可能性的第一個例子是新的Nano系列電源集成電路。他們利用了一種叫做納米脈沖控制的超短脈沖控制技術，以及提供超低電流消耗的納米能源技術。

增加階躍比

采用納米脈沖控制技術的電源芯片，由9 ns的超短脈沖寬度構成，提供了一種單芯片解決方案，只需一個電路就可以將60V輸入轉換為2.5V。預計這將用于目前在歐洲市場采用的48V汽車電源系統和工業設備。此外，越來越多的服務器板架使用更高的電源電壓，以節省電力。用一步而不是兩、三步轉換電壓，可以在提高效率的同時，顯著地降低變換器的體積和復雜度。

降低功耗

在BUCK DC/DC變換器中采用納米能源，使得在單鍵電池上驅動物聯網設備和可穿戴設備長達十年之久成為可能。定期收集和傳輸數據的物聯網設備大部分時間都處于空閑狀態。Rohm公司的BD 70522GUL降壓DC/DC轉換器IC將待機功耗降低到僅180 nA，同時在從低負荷到高負荷的廣泛工作條件下實現了超過90%的功率轉換效率。這可以導致物聯網和可穿戴領域的創新，消除頻繁更換電池的需要。

音頻設備的功率

乍一看，音頻似乎是一個完全不同的領域。但是電源的質量對音頻設備的音質有相當大的影響。因此，電源集成電路必須以最小的電壓波動和噪音產生清潔的電源。然而，這絕不是一個容易實現的壯舉。音頻專業人員可以很容易地通過耳朵識別電源IC的電氣特性中可能出現的個別差異。

Rohm的mus-IC系列高保真音頻集成電路是系統級方法的結果，它考慮了每個開發過程的影響，以確定理想的設計和產品條件。在系統一級對與設計和施工有關的技術參數進行了徹底的檢查，以提高音頻質量。

其他芯片也可以從這一系統設計方法中受益，例如設計用于放大汽車傳感器信號而不受噪聲干擾影響的高EMI容限運算放大器。例如，ROHM能夠將噪聲電阻提高3.5倍至10倍，并通過徹底調整電路設計、布局和工藝開發來消除特殊噪聲對抗的需要。

電力技術新材料

60多年來，硅基器件一直是主流半導體材料，而碳化硅(SiC)功率器件有望在未來幾年中得到越來越多的采用。外圍技術的發展將進一步加速這一新材料的潛力和經濟系統的穩定和有效供給。

ROHM半導體歐洲公司的現場應用工程師Stefan Klein表示：“作為第一家將SiC電源設備推向市場的制造商，ROHM致力于發揮重要作用。”“在現有電路中，簡單地用SiC元件代替Si器件不能獲得SiC的優點。相反，ROHM正積極參與技術開發和環境改善，以便更有效地使用SiC器件，“Klein繼續說。

ROHM積極參與技術開發和環境改善，以便更有效地使用SiC器件。“

Stefan Klein，ROHM半導體歐洲現場應用工程師

封裝及模塊

封裝芯片的封裝和模塊，為傳統的Si器件設計，不能與SiC組件一起優化工作。因此，ROHM開發了自己的封裝和模塊，為SiC器件優化，其中包括許多獨特的特點。一個例子：一種稱為“G型”的專有模塊技術，具有低的熱阻和電感。結合這項技術的產品可以變得更小，同時仍然能夠處理大電流。

與此同時，SiC封裝正在不斷改進。盡管仍處于研發階段，但一種具有行業最低熱阻的新基板材料將有可能開發出超小型(38x74x11.5mm)、重量輕的傳輸模型SiC電源模塊，其電流可達400 A。還提供了針對SiC器件特性進行優化的驅動集成電路和包含SiC組件的評估板，使用戶能夠有效地利用SiC的功能。

模擬和電源的協同作用

模擬技術和電力技術的同步發展為創新創造了一個平臺，預計這將大大提高效率，同時減少電力和供電系統的規模。

不僅僅是同步模擬和力量的進化，兩者的結合創造了協同效應，使雄心勃勃的目標觸手可及。將得到的解決方案集成到單個模塊或包中，可以在更小的范圍內實現更高的性能、更好的可用性和更高的可靠性--從而使未來更受關注。

模塊化和單片(單封裝)技術在改善復雜和先進電路的性能方面發揮著重要作用，同時也減少了尺寸、重量和材料數量。

為環境和人類節約能源

適當的集成對于提高可靠性和易用性也是至關重要的.Rohm擁有許多適合于各種應用案例和設備特性的模塊化技術。模塊化的解決方案，利用模擬和電源的協同效應，預計將使尖端技術越來越多的應用。

審核編輯黃昊宇