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2018/07/23
環境発電用の昇圧ICを開発、微生物発電を実現

製品名
AP4470
製品カテゴリー:エナジーハーベスティング
概 要
超低消費電流ステップアップDC-DCコンバーター
用 途
・ 微弱な環境発電を用いたエナジーハーベスティング
(1セル太陽光電池、電波発電(レクテナ)、微生物発電、熱電発電、カレントトランス、振動発電など)
・ 待機電流ゼロのシステムトリガースイッチ
AP4470

製品概要

光・振動・熱・電波・微生物活動など従来回収されることなく捨てられていた、微弱なエネルギーを有効活用する環境発電。しかし、その発電量に比べて電源回路の自己消費電力が大きいという問題がありました。今回、旭化成エレクトロニクス (AKM) はわずか1μWの電力でも昇圧するDC-DCコンバーター AP4470 を開発。本製品により長時間稼働 (電池交換フリー)・多地点配置 (配線フリー)・小型・低コストのIoTセンサーを実現、センサーの社会実装を加速します。

採用事例

sensingnet Inc.が開発中のRegenerative Sensing System* のプロトタイプに本製品がコアテクノロジーとして採用されています。2018年7月20日放送のテレビ東京の報道番組『WBS(ワールドビジネスサテライト)』にて、共同開発中のプロトタイプをご紹介いただきました(外部サイトへ移動:テレビ東京「ワールドビジネスサテライト」ページ)。

また現在、国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 (農研機構) と共同で、農業・環境分野への実用化にむけた微生物電池による様々なセンサーの駆動性能を評価中です。

* Regenerative Sensing System: 生物活動、振動や光といった自然界のさまざまなエネルギーを抽出し周辺環境をセンシングする循環型システム。

製品の特長

● 0.2Vからダイレクトに昇圧可能

入力部に電圧変換トランスが無くても0.2Vの入力電圧から自己起動・昇圧動作を開始。従来のように環境発電素子を直列化・大面積化することなく、センサー/無線モジュール/表示素子を駆動できる電力まで蓄電できるようになります。

● 超低消費電流の電圧監視・電源供給制御機能

システム給電用および、蓄電用大容量コンデンサーの充放電経路制御スイッチ(パワーパス)を内蔵。複雑な制御の必要がなく、無線センサーノードや表示器システムを構成できます。

AP4470_Figure

昇圧した電力を蓄電する素子を監視し、3.3Vに至ると電力を外部回路に供給開始し、3.55Vを上限とし出力電圧を制御します。供給開始後、2.6Vまで出力が低下すると供給を停止します。

● 内部回路状態の通知機能

昇圧回路が動作したことを外部に通知する機能が搭載されています。また、監視している蓄電素子の電圧が3.3Vになると、電源として供給された事を通知するオープンドレイン出力機能を内蔵しています。 これらにより、外部回路のリセット解除や待機電流ゼロのシステムトリガースイッチとして応用できます。

主な仕様

AP4470
超低消費電流ステップアップDC-DCコンバーター
起動開始電圧0.2V (typ.)
超低消費電流昇圧時 7μA (typ.) at VIN=0.4V
昇圧停止時 0.5μA (typ.) at VIN=0.4V (過充電保護回路 0.36μA含む)
昇圧開始通知機能昇圧回路の状態を通知するオープンドレイン出力
電圧供給開始通知機能蓄電素子からシステムに給電される状態を通知するオープンドレイン出力
動作温度-30 ~ +85°C
パッケージ20ピン
HWQFN  (3.0 × 3.0 × 0.75mm, 0.5mm pitch)
サンプル出荷予定2018年10月
[Notes]
* ここに掲載されている情報は、発表日現在の情報です。
* AKMは、旭化成エレクトロニクス株式会社の商標です。
* その他、記載されている会社名、製品名は各社の商標および登録商標です。

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