エネルギー・ハーベスティングで攻勢をかけるLinear社に聞く
米Linear Technology Corp. Tony Armstrong氏
周囲の環境からエネルギーを“収穫”して，電力に変換する「エネルギー・ハーベスティング」分野が実用段階に入り，盛り上がりを見せる。米Linear Technology Corp.も同分野に期待を寄せる企業の一つだ（ Tech-On! 関連記事1）。同社 Power Products，Director of Product MarketingのTony Armstrong氏に，エネルギー・ハーベスティング分野に注目する背景と，最近の取り組みについて聞いた。（聞き手は久米秀尚＝日経エレクトロニクス）
――まず，エネルギー・ハーベスティングに注目するようになった背景を教えてほしい。
Armstrong氏 周囲を見渡すと，多くのエネルギーが捨てられていることが分かる。産業プロセスや内燃エンジンなど，例を挙げればきりがない。さらに，現在多くの機器に電力伝送やデータ送信のために無数の配線が張り巡らされている。こうした，無駄や不便さを解決する手段としてエネルギー・ハーベスティングが注目を集めるようになった。これまで捨てられてしまっていたエネルギーを，電力に変換できるような技術が進歩したことと相まって，一つの市場として確立されようとしている。エネルギー源としては，熱や振動，光，湿度，電磁波などがある。このうち，当社がまず注目しているのが熱エネルギーだ。熱電変換素子を用いて温度差を電圧に変換する「Thermo-Electrical Generator（TEG）」を利用する方法がある。例えば，ビルの冷暖房空調設備（HVAC：heating ventilating air conditioning）への応用が考えられる。無線センサ・ネットワークを使って空調を監視して自動調整を行えれば，電力の30％を節約できるとの報告がある。ビルでは総エネルギー需要の38％が使われているといわれており，今後も大幅な増加が予測されている重要な分野である。
――具体的には，どのような取り組みをしていくのか。
Armstrong氏 センサ・ネットワークを例にとると，エネルギー・ハーベスティングは四つの領域に分けられる。まず，（1）エネルギー源を検出して，（2）電力に変換・制御する。（3）発電した電力を使ってセンサやコントローラを起動させて，（4）無線機器によって外部に情報を伝達する。（1）〜（4）の機能を兼ね備えたユニットの単価は，5万ユニット購入時に12米ドルほどだろう。当社はこれらのうち，（2）の電力に変換・制御する領域に集中的に製品を投入している。例えば2009年12月に発表した「LTC3108」や，2010年1月に発表した「LTC3588-1」がある。多くの企業がエネルギー・ハーベスティングに注目して開発を進めているが，当社はいち早く製品を発売し，先行するつもりだ。――それぞれの製品の特徴は。
Armstrong氏 「LTC3108」はわずか20mVから昇圧できるDC-DCコンバータだ（発表資料1）。20mVを発電するためには，例えばTEGを使うと約1℃の温度差となる。温度差が小さくても有効に電力を収穫できる。消費電力も6μAと非常に小さく，変換効率が高い特徴がある。「LTC3588-1」は，圧電変換素子を使うエネルギー・ハーベスティングに最適化した電源ICである（ Tech-On! 関連記事2）。低損失な全波ブリッジ整流器を内蔵し，無負荷時の消費電力は950nAと小さい。そのため，約90％と高い変換効率を実現できる。このほか，最近では2010年2月に，450nAと低消費電力で動作する充電管理IC「LTC4070」を発売した（発表資料2）。熱や振動といったエネルギー源から間欠的または連続的に，2次電池への充電と保護を行う。今後も，エネルギー・ハーベスティングでの利用を想定する製品を用意しており，順次投入していくつもりだ。
