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電池寿命に貢献する電源IC

IoTデバイスの電池を長持ちさせる方法とは？

一般的にIoTデバイスは、センサー、マイコン、通信用ICで構成されており、そしてこれらに電源を供給する電源ICが必要となります。IoTデバイスの電池を長持ちさせるためには電池容量を大きくする方法があります。しかしそれではIoTデバイスの面積や重さも増えてしまいます。

IoTデバイスの小型・軽量を保ちつつ電池を長持ちさせるためには、消費電流はできるだけ小さくする必要があります。

ナノオーダーの低消費電流で電池の長寿命化を実現

日清紡マイクロデバイスのIoTデバイス向けの低消費電流電源ICは、動作待機状態では数100 nA、Standby時では数nA～数10 nAと非常に小さい値を実現しています。

これらのIoTデバイスの消費電流を、Active時 (通信時) の電流を数10 mAレベル、Standby時の電流を数 µAレベルと想定した場合、日清紡マイクロデバイスの低消費電流電源ICの消費電流はナノオーダーであり、IoTデバイス全体の消費電流に与える影響は非常に小さいため、電池の長寿命化に貢献することができます。

【簡易電池寿命ツール】 お客さま製品の電池寿命はどれくらい長持ちする？ツールでチェック！

<簡易電池寿命計算ツール>

以下の5つのパラメータを入力することで、簡易的に目安の電池寿命が算出できますので、是非ご利用ください。

電池容量
mAh

間欠動作時の電流
Standby時 μA
Active時 mA

間欠動作時の時間
Standby時 s
Active時 ms

計算開始

電池寿命は
日です。

電池の種類や温度・湿度などにより寿命が大きく変わります。あくまで理想環境下での目安とご理解ください。

電池寿命に影響する入力電圧の下限値について

さらに、消費電流以外で電池寿命に大きな影響を与えるのが、ICへの入力電圧の下限値です。電池電圧は使用とともに徐々に低下するため、入力電圧の下限値が低いとそれだけ電池を長く使うことができます。

一例としてボタン電池(CR2032)での放電特性は下図に示すような電圧低下に傾斜を持つ特性を示します。また、IoTデバイスでは間欠動作をさせることが多く、パルスによる負荷がボタン電池にかかることにより、より低下の傾斜が強い下図の赤線のような特性を取ることになります。

ボタン電池(CR2032)の放電特性

電源IC RP512の場合

電源ICのRP512では入力電圧の下限値は2.0 Vです。ボタン電池での間欠動作時では2.4 Vの製品と比較すると、75%長く使えることになります。

このように電池寿命を重視されるお客様は、消費電流とともに入力電圧の下限値の考慮も重要になります。

超低消費電流 DC/DCコンバータ&ボルテージレギュレータ

IoTデバイス向けRP604シリーズ

RP604シリーズは超低消費と小型化を実現したIoT機器向け昇降圧DC/DCコンバーターＩＣです。(入力電圧範囲 1.8 V ~ 5.5 V、出力電圧範囲1.6 V ~ 5.2 V、最大出力電流300 mA (降圧時))

昇降圧であることから、電池電圧がシステム使用電圧を下回った場合でも、昇圧動作により継続して電池の使用が可能になります。また出力電圧のフラット化により、システム設計の容易化や、急な電源電圧降下に対応してシステム機器の瞬停を防止します。

低消費電流 (IQ 0.3 µA) 300 mA 同期整流型昇降圧DC/DCコンバータ「RP604シリーズ」

お客様のIoTデバイスに、超低消費電流でいつまでもアシストし続ける日清紡マイクロデバイスの電源ICをお選びください。

製品名	シリーズ名	IQ	Iout	Vin
RP511	低消費電流同期整流型降圧DC/DCコンバータ	300 nA	100 mA	2.0 V ~ 5.5 V
RP512	低消費電流同期整流型降圧DC/DCコンバータ	300 nA	300 mA	2.0 V ~ 5.5 V
RP517	低出力電圧低消費電流同期整流型降圧DC/DCコンバータ	300 nA	300 mA	1.8 V ~ 5.5 V
RP604	低消費電流同期整流型昇降圧DC/DCコンバータ	300 nA	300 mA	1.8 V ~ 5.5 V
RP118	低消費電流ボルテージレギュレータ (LDOレギュレータ)	200 nA	100 mA	1.7 V ~ 5.5 V