東芝：産業用機器の低消費電力化に貢献する2チャネルスタンダードデジタルアイソレーター発売について

川崎--(BUSINESS WIRE)--（ビジネスワイヤ） -- 東芝デバイス＆ストレージ株式会社は、産業用機器向けに、1チャネルあたり0.2mA^[注1] (typ.) の低消費電流を実現し、SOIC8-Nパッケージを採用した、中速度領域^[注2]の通信に対応する2チャネルスタンダードデジタルアイソレーター「DCL32xx00シリーズ」4品種を製品化し、本日から量産出荷を開始します。
新製品は、順方向2チャネル構成の「DCL320C00」と「DCL320D00」、順方向1チャネル・逆方向1チャネルで構成の「DCL321C00」と「DCL321D00」の4品種で、先行リリースした4チャネルスタンダードデジタルアイソレーター「DCL34xx0Bシリーズ」に続く製品です。新製品の追加により、産業用機器向け低消費電力スタンダードデジタルアイソレーターは、DCL34xx0Bシリーズ6品種を含む10品種のラインアップとなりました。これにより、チャネル数の選択肢が広がり、設計の柔軟性向上に貢献します。

プログラマブルロジックコントローラー（PLC）や、アクチュエーター、インバーターなどの産業用機器では、機器故障や、異常の波及、および素子の高速化に伴って増加するノイズによる誤動作などの防止が重要となっています。そのため、高電圧系と低電圧系の異なる電位の回路間で、安全かつ確実に信号を伝送する電気的絶縁が不可欠であり、ノイズの多い環境でも、安定動作を維持できる高信頼性の絶縁デバイスが求められています。また、機器の小型化が進む中で、絶縁デバイスにも小型で高信頼性および長寿命といった特性がこれまで以上に要求されています。
一方、カーボンニュートラル実現に向け、システム全体の低消費電力化も重要な課題となっており、絶縁デバイスにも低消費電力化が求められています。

新製品DCL32xx00シリーズは、当社独自の磁気結合型絶縁伝送方式^[注3]を採用することで、高信頼性および長寿命といった市場要求に対応しています。また、絶縁信号伝送部に当社独自の新規回路技術^[注4]を採用することで、25Mbps (max)に対応するとともに、1Mbps動作時には、1チャネルあたり0.2mA^[注1] (typ.) の低消費電流を実現しています。これらの特長により新製品は、機器の安定動作と低消費電力化に貢献します。
加えて、絶縁耐圧として3000Vrms (min) の定格を備え、-40～125°Cの動作温度範囲と2.25～5.5Vの電源電圧で動作が可能です。
業界で標準的なSOIC8-Nパッケージを採用し、機器の小型化要求にも対応しています。

DCL32xx00シリーズはI/Oインターフェース用途に適しており、DCL320C00とDCL320D00では2チャネル構成によるI²C^[注5]通信などの単方向のデジタル信号伝送に対応し、DCL321C00とDCL321D00では順方向・逆方向各1チャネル構成によるUART^[注6]通信などの双方向のデジタル信号伝送に対応しています。これにより、用途に応じた柔軟な製品選択が可能です。

また、当社は高速データ通信に対応した産業用機器向けスタンダードデジタルアイソレーターとして「DCL54xx01Aシリーズ」、「DCL52xx00シリーズ」や、車載用機器向けスタンダードデジタルアイソレーターとして「DCM34xx01シリーズ」、「DCM32xx00シリーズ」を量産しており、アプリケーションの仕様に合わせて製品選択ができます。

当社は今後もカーボンニュートラルの実現に貢献するために、産業用機器、車載用機器向けにデジタルアイソレーターのチャネル数とパッケージの展開や、性能向上に向けた開発を進めていきます。光結合絶縁素子のフォトカプラーとともに、電気的絶縁が必要な機器の通信・制御で安定動作を支える高品質な絶縁デバイスを提供します。

[注1] 1Mbps動作消費電流の値を使用し、(I_DD1+I_DD2)/2チャネルで算出。
測定条件 : V_DD1=V_DD2=3.3V、データ伝送速度t_bps=1Mbps、C_L=15pF、T_a=25°C
[注2] 最大25Mbpsの通信速度領域
[注3] 絶縁膜を備えた変調用チップと復調用チップを同一パッケージに内蔵し、磁界により信号を伝達する方式
[注4] 東芝レビュー80巻5号 (2025年9月) 「低消費電力システム設計に貢献するデジタルアイソレーター技術」で発表した当社独自技術
[注5] I²C (Inter-Integrated Circuit) : 同期式シリアル通信。クロックに同期させてデータの送受信をするための通信方式
[注6] UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) : 非同期式シリアル通信。クロックを送らずにデータの送受信をするための通信方式

応用機器

• 産業用オートメーション（プログラマブルロジックコントローラー（PLC）、I/Oインターフェースなど）
• フィールド機器（センサー、アクチュエーターなど）
• モーター制御
• インバーター
• スイッチング電源

新製品の主な特長

• 低い動作消費電流 : 1チャネル当たり0.2mA^[注1] (typ.)
• 中速度領域のデータ伝送速度に対応 : t_bps=25Mbps (max)
• 広い動作温度 : T_opr=-40～125°C
• 2チャネル構成 : 順方向2チャネル、逆方向0チャネル (DCL320C00、DCL320D00)
  順方向1チャネル、逆方向1チャネル (DCL321C00、DCL321D00)
• SOIC8-Nパッケージを採用

新製品の主な仕様
品番					DCL320C00	DCL320D00	DCL321C00	DCL321D00
チャネル数 (順方向：逆方向)					2(2:0)	2(2:0)	2(1:1)	2(1:1)
デフォルト出力ロジック^[注7]					Low	High	Low	High
パッケージ			名称		SOIC8-N(P-SOP8-0405-1.27-002)
			サイズ (mm)	Typ.	4.9×6.0×1.75
絶対 最大 定格	動作温度 Topr (°C)				-40～125
	保存温度 TSTG (°C)				-65～150
	絶縁耐圧 (60s) BVS (Vrms)		Ta=25°C	Min	3000
推奨 動作 条件	電源電圧 VDD1 (V)		Topr=-40～125°C		2.25～5.5
	電源電圧 VDD2 (V)				2.25～5.5
電気的 特性	1Mbps 動作消費電流	1次側 電源 IDD1(1) (μA)	VDD1=VDD2=3.3V、fCLK=500kHz、duty=50%の方形波、CL=15pF、Ta=25°C	Typ.	160	160	215	215
		2次側 電源 IDD2(1) (μA)			260	260	215	215
	25Mbps 動作消費電流	1次側 電源 IDD1(25) (mA)	VDD1=VDD2=3.3V、fCLK=12.5MHz、duty=50%の方形波、CL=15pF、Ta=25°C	Typ.	3.4	3.4	3.2	3.2
		2次側 電源 IDD2(25) (mA)			2.8	2.8	3.2	3.2
	データ伝送速度 tbps (Mbps)		VDD1=VDD2=2.25～5.5V、 Ta=-40～125°C	Max	25	25	25	25
	伝搬遅延 tPHL、tPLH (ns)		VDD1=VDD2=3.3V、 50kHz、Duty=50%、tr=tf=2ns、CL=15pF、 Ta=-40～125°C	Max	52	52	52	52
	コモンモード過渡耐性 |CMTI| (kV/μs)		VDD1=VDD2=3.3V、 VI=VDDI^[注8] or 0V、 VCM=400V、 Ta=25°C	Min	30	30	30	30
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[注7] デジタルアイソレーターの出力端子が、入力信号が未定 (電源投入直後や入力が浮いている状態) のときに、どちらの論理レベルを初期状態として保持するかを示している。
[注8] V_DDIは、入力側のV_DD1またはV_DD2

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