35V級中電圧およびFlyingCapacitor用MLCCのご紹介

  • Commercial
  • 2026.03.23

Abstract

超高速充電機能を搭載したスマートフォンなどのモバイル機器が継続的に増加する中、機器の充電段に使用されるMLCCに対する高い品質信頼性および多様なNeedsが増加しています。高出力急速充電の拡大に伴う35V級中電圧MLCCの採用見通しと、高効率Charge Pump回路に適した高容量/Low ESR特性を備えたサムスン電機のFlying Capacitor用MLCCをご紹介します。

1. 高出力急速充電の拡大に伴う35V級中電圧MLCC採用見通し

60Wまたは100W以上の超高速充電機能を搭載したスマートフォンなどの機器が継続的に増加する中、電力管理回路(PMIC)および充電回路に使用されるMLCCは、電力効率の改善および部品信頼性の確保のため、定格電圧(Rated Voltage)を25V → 35Vへ転換するNeedsも増加しています。

 

 

1) Why 35V?

① 入力電圧の上昇 (USB PD 3.0/3.1規格適用)

60W以上の電力を供給するためには、P = VIの式に従って電圧または電流の上昇が必要です。しかし電流を増加させると発熱/損失が増加するため、高出力充電器では20V水準の電圧を適用します。

② 電圧マージンの確保

回路設計時、サージ(Surge)電圧や過渡応答に備え、通常は定格電圧の50~60%水準で常時駆動することを推奨(Derating)するため、20V環境では35V級以上の中電圧が必要です。


2) 今後の展望

スマートフォン充電システムが低電圧・高電流方式から高電圧・低電流（または高圧チャージパンプ）方式へ進化するに伴い、35V級MLCCは今後フラッグシップはもちろん、中低価格モデルにおいても標準仕様として定着すると予想されます。

2. 超高速充電とFlying Capacitor

スマートフォンのバッテリーは一般的に約5Vで充電されます。しかし60W以上の高出力を充電ケーブルで送るためには、電圧を高めて（例：10V~20V）送る必要があり、発熱を低減できます。この際、スマートフォン内部のCharge Pumpは高い入力電圧を半分に下げながら電流を2倍に増幅する役割を果たし、Flying Capacitorはこの過程で電気を蓄えて運ぶ「エネルギー運搬役（バスケット）」の役割を担います。

 

1) Why Flying capacitor?

① 高効率

一般的にDC-DCはインダクタを使用して高効率を実現しますが、Charge Pumpはインダクタを使用せず、Flying Capacitorを用いて電圧を整数倍(2:1, 4:1)に変換する方式を採用し、スイッチング損失および電圧再分配損失を最小化することで97~98%以上の超高効率を達成します。これがスマートフォンが過度な発熱なく60W以上の高出力を安定して受容できる核心技術です。特に、サムスン電機のFlying CapacitorはLow ESR特性を確保しており、高効率化により有利です。

② スペース節約

大型で重量のあるインダクタ(Inductor)の代わりに、比較的小型で薄型のCapacitor(MLCC)を使用するため、スマートフォンのように内部空間が限られた機器に非常に適しています。

③ 安全性

Flying Capacitorが電圧を1/2に分割する「飛び石」の役割を果たすため、外部の高電圧がバッテリーに直接触れないよう保護する役割も兼ねます。


※ 'Flying Capacitor'と呼ばれる理由

一般的なMLCCは一方の端子が接地に固定されています。一方、Flying Capacitorはスイッチ操作により両端の電位(Voltage Level)が入力端と出力端を行き来しながら継続的に変化します。回路上、まるで空中に浮いて移動しているように見えるため、「Flying Capacitor」と呼ばれます。

サムスン電機は、スマートフォン高速充電段に要求されるMLCC高容量Needsに対応し、高い品質信頼性と安定した電気的性能を備えた35V級中電圧MLCC製品および、高効率Charge Pump回路構成Needsに適合する高容量/Low ESR (Flying Capacitor)MLCC製品を量産および開発中です。

 


Product Lineup

CL10A106ML6NRN#、CL10A106ML86RN#、CL05A156MPENZN# 製品のSize、Capacitance、Related Voltage、TCC、Thickness、Data Sheet、Sample、Remarks情報を提供します。
Samsung Size
(mm/inch)		 Capacitance Related
Voltage		 TCC Thickness Data
Sheet		 Sample Remarks
CL10A106ML6NRN# 1608/0603 10㎌ 35Vdc X5R 0.8Tmax - Available -
CL10A106ML86RN# 1608/0603 10㎌ 35Vdc X5R 1.0Tmax - Available Metal Epoxy
CL05A156MPENZN# 1005/0402 15㎌ 10Vdc X5R 0.8Tmax ↓ Available Flying Capacitor

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