分散給電システム
電子部品は、負荷の特性、機能、容量により動作電圧(入力電圧)がそれぞれ異なります。多くの電子部品は低圧の直流電圧(DC)で動作します。
電子機器の多機能化・デジタル化が進むにつれ電子部品が要求する直流電圧は12V、5V、3.3V、2.5V、1.8V、1.3V、1.0V、0.8Vなどと低電圧・大電流化が進んでいます。
今までは独立したDC/DCコンバータを機器内に複数台搭載していましたが、最近では効率化やノイズ対策などの観点から基板上の負荷(IC)の近くに小型のDC/DCコンバータ(POL)を分散配置する「分散給電システム」が主流になってきました。
従来は商用電力をAC/DCスイッチング電源でDC48Vなどに変換し、DC/DCコンバーター3台を基板上に搭載しDC5V、DC3.3V、DC2.5Vを負荷IのCに供給していました。ところが、入力電圧48Vと出力電圧2.5Vに差がありすぎ効率が悪くなってしまうのです。
この問題を解決するには、DC/DCコンバータをできるだけICに近づけて配置する必要があります。発熱が少なく放熱フィンが不要の小型のPOL(Point of Load)しかありません。
DC/DCコンバータの世界市場規模
さて、「MarketsandMarkets」の2019年の調査によりますとDC/DCコンバータの世界市場規模は推計85億ドルから、今後2025年には224億ドルへと拡大が見込まれるとのことです。85億ドルから5年後に2.6倍の224億ドルと予想していますからかなりの伸びです。(今般の新型コロナの影響は加味されていませんのであくまで「Behore Corona」です。)
DC/DCコンバーターの一番伸びる市場は「自動車市場」で、FCV(燃料電池自動車)やEV(電気自動車)、HEV(ハイブリッド電気自動車)、PHEV(プラグインハイブリッド電気自動車)です。
*MarketsandMarkets社は米国で2001年に設立されたマーケット調査会社で市場調査レポート発行数で世界2位、700名以上の常勤アナリストによって年間900タイトル以上の市場調査レポートが刊行されています。
また米国のMicro Technology社の2018年の(DC/DCコンバーターを含んだ)スイッチング電源の世界市場は407億ドルですから、AC/DC電源が約80%、DC/DCコンバーターが20%程度になるようです。感覚的には合っていると思います。
DC-DCコンバータの主要企業
- TDKラムダ株式会社
- 株式会社村田製作所
- DELTA ELECTRONICS, INC.(デルタ・エレクトロニクス) 1971年設立の台湾メーカー、全世界で従業員数約 8 万 7,000 人、売上高約 73 億 4,500 万米ドルの大企業グループ。主要製品はスイッチング電源やファンをはじめとする各種電機・電子部品で、近年ではソーラーパネルのソリューション・ビジ ネスを展開。
- INFINEON TECHNOLOGIES AG(インフィニオン・テクノロジーズ)・・・・1999年設立、従業員4万名を擁するドイツ(ミュンヘン本社)の車載・産業用半導体メーカー。
- ARTESYN EMBEDDED TECHNOLOGIES(アーティセン・エンベデッド・テクノロジーズ)・・・・1868年米国フロリダに設立、オートメーション、計装、試験及び計測、通信等の領域の産業用アプリケーション向け絶縁型DC-DCコンバータを製造。
- ASEA BROWN BOVERI LTD.(アセア・ブラウン・ボベリ)・・・・1988年に設立。スイスに本社を置く多国籍企業で4大産業用ロボットメーカーの一つで電力関連、重電、重工業向け事業を主にしている。世界140か国で事業を行う850の子会社と18万人の従業員、500億ドルの売上を誇る。
- TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED.( テキサス・インスツルメンツ)・・・・1951年本社米国ダラスに設立された世界 30カ国以上に製造、設計ならびに販売拠点を展開する半導体メーカー。デジタル情報家電、ワイヤレス、ブロードバンド市場に欠かせないデジタル信号処理を行うDSPと、それに関連するアナログIC、マイクロコントローラを主力製品としアナログICの世界最大手。
- FLEX LTD.(フレックス)・・・・フレックスは、シンガポールのEMS企業。2015年7月にフレクストロニクス から社名を変更。2008年度売上は約360億ドル、EMS企業世界第2位。
- VICOR CORPORATION(バイコー・コーポレーション)・・・・1981年米国マサチューセッツ州に設立。モジュール型DCDCコンバーターメーカー
- FDK株式会社
- TRACO ELECTRONICS AG(トラコ・エレクトロニクス)・・・・大手電源供給のスペシャリストとして35年以上にわたる実績をもつスイス企業。鉄道、医療、自動車、再生可能エネルギー、スマートグリッドなど産業用途向けに、高品質なDC/DCコンバータ、AC/DCコンバータなどを提供。
- RECOM POWER GMBH(レコム・パワー)・・・・45年の実績のあるオーストリアの電源メーカー。AC/DC電源、DC/DCコンバータ、スイッチングレギュレータそしてLEDドライバを製造。
- CRANE AEROSPACE & ELECTRONICS(クレーン・エアロスペース&エレクトロニクス)・・・・2,800人の従業員を擁する米国メーカー。センサー、電力、ブレーキ、電子機器を製造。
- STMICROELECTRONICS(STマイクロエレクトロニクス)・・・・スイス・ジュネーヴに本社を置く半導体メーカー。世界35カ国に拠点を持メーカー多国籍企業。
- BEL FUSE INC.