絕緣型返馳式DC/DC轉換器研發適合工具機變流器使用的絕緣型電源控制IC「BD7F系列」研發成功
不需要安裝光耦合器,一舉達成體積小、節能和高可靠度

2016年7月26日

<宗旨>

BD7Fx00HFN-LB/BD7Fx00EFJ-LB

半導體製造商ROHM(總公司:日本國京都市)針對太陽能逆變器和FA變流器、蓄電系統等功率需求大的工具機變流器,研發出絕緣型返馳式*1DC/DC轉換器控制IC「BD7F系列」(BD7F100HFN-LB / BD7F100EFJ-LB / BD7F200HFN-LB / BD7F200EFJ-LB)。

一直以來,在採用返馳方式的絕緣電源控制上,都會使用光耦合器*2,但也存在著耗電流和溫度變化、壽命有限等課題。「BD7F系列」不需安裝光耦合器,故架構返馳式所需要的零件數量只剩下一半左右,再加上系統體積縮小,可一口氣做到省能、高可靠度。此外,採用新研發的adaptive on-time控制方式,能改善以前絕緣型電源控制IC所遇到的負載響應特性問題。電壓變動低於200mV,亦協助提升可靠度。

另外,本系列從2016年7月開始出貨樣品(樣品價格700日圓/個:未稅),預計2016年10月以月產量50萬個的規模投入量產。前製程的工廠為ROHM濱松株式會社(濱松市),後製程則是在ROHM Electronics Philippines, Inc.(菲律賓)。而且,網路商店將從2016年7月開始,販售本系列產品和配備BD7F100HFN-LB的評估機板「BD7F100HFN-EVK-001」。

ROHM今後將繼續研發使用類比設計技術的高性能電源IC,對社會的節能、安全貢獻心力。

<背景>

從保護人體和系統的觀點來看,電子裝置絕對都具備絕緣功能。近年來日漸普遍的太陽能變流器和蓄電系統等應用,需要有高電壓・大功率的工具機亦無例外,再加上必須滿足長期連續、以及能在高溫環境下運作等條件,對於可靠度的要求也愈趨嚴格。

截至目前為止,絕緣電源的控制零件由光耦合器等多個零件構成,但面臨到電路規模和經年變化等可靠度方面的課題,市場便要求能夠有所改善。

不須光耦合器,體積更小

<特點>

1. 輕易達成高可靠度的絕緣功能

「BD7F系列」是最適合必須在嚴苛環境下、長時間連續運作的工具機使用的絕緣型電源控制IC。
活用電源領域最尖端的BiCDMOS,利用類比設計技術,能從1次側3開始檢測2次側的電壓・電流。這樣一來,不再需要傳統上為了檢測2次側的電壓・電流而必須安裝的光耦合器,或轉換器的3次線圈,零件數量因此只剩下一半左右等,除了系統體積變小外,也能夠做到節能、提升可靠度。

Adaptive On-Time控制效果

2. 利用adaptive on-time控制,改善負載響應特性

目前的絕緣型電源控制IC對於負載電流瞬間變動,面臨到輸出電壓大幅度變動的問題,因此將傳統非絕緣型電源控制IC上已有實際使用的adaptive on-time控制,應用在絕緣型電源控制IC上。

採用新研發的adaptive on-time控制後,和一般控制方式相比,輸出電壓變動200mV(負載電流1A,上升時間100µs時),降至65%以下,對於負載電流暫態變動,改善了負載響應特性,進而提升可靠度。

評估機板「BD7F100HFN-EVK-001」

3. 同步開始提供可簡易評估的評估機板

除了本系列產品外,網路商店亦開始販售代表性產品「BD7F100HFN-LB」的評估機板「BD7F100HFN-EVK-001」。
配備BD7F100HFN-LB後,能輕易評估電壓24V 、輸出電壓5V、輸出電流800mA的絕緣電源。

<BD7F系列 產品陣容>

型號 封裝 輸出功率 輸入耐壓 輸入
電壓範圍
過電流
上限
開關
頻率
工作溫度 功能
BD7F100HFN-LB HSON8
(2.9×3.0×0.6mm)
1W
(Vin=5V)
5W
(Vin=24V)
45V 3.0~40V 1.25A 400kHz
(Typ.)
-40℃~+125℃ Enable
Soft Start
Efficient Light Load Mode
UVLO
Over Current Protection
Therminal Protection
BD7F100EFJ-LB HTSOP-J8
(4.9×6.0×1.0mm)
BD7F200HFN-LB HSON8
(2.9×3.0×0.6mm)
10W (Vin=24V) 8.0~40V 2.75A
BD7F200EFJ-LB HTSOP-J8
(4.9×6.0×1.0mm)

<用語說明>

*1) 返馳式(方式)
為電路形態之一,使用在建構絕緣電源上。適用範圍至100W左右,在零件數量和成本面上具有優勢。另外,還有順向式等其他方式,建構電路所使用的元件進化,能做到絕緣型電源體積縮小・高效率化的目標。

*2) 光耦合器
利用發光元件,將輸入的電力訊號轉換成光,之後再由受光元件轉回電力訊號的電子零件。輸入端和輸出端對電力絕緣,因此可以一邊防止電力信號造成的雜訊和觸電,一邊傳送訊號。

*3) 1次側(電源)、2次側(電源)
為了避免電力源頭造成觸電,可利用AC變壓器等內建的絕緣功能,直接切斷電流路徑。此時,電力源頭至絕緣功能為止稱為輸入端,絕緣功能至應用裝置為止稱為輸出端。


 

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