業界首創 可控制DC風扇馬達速度之DC/DC轉換器「BD9227F」問世 較傳統零件構成方式減少75%安裝面積

2016年12月8日

※2016年12月8日ROHM調查

<要旨>

SOP8 package

ROHM半導體株式會社(總公司:日本國京都市)業已研發出最適合冰箱内冷氣循環等DC風扇馬達電源的降壓DC/DC轉換器「BD9227F」。
BD9227F」是業界首創可以藉由配合MCU(微控制器)所產生PWM訊號之Duty*1來線性控制輸出電壓及高精度控制DC風扇馬達旋轉速度的電源IC。相較於傳統零件構成方式,除了可高精度控制外,亦藉由IC類比電路設計技術達到1MHz高頻驅動和電路最佳化。此外,可使用較小的線圈並透過輸出電容器等,使佔有面積比傳統零件構成方式減少約75%,同時亦提升功率轉換效率19%(輸出電流300mA時),因此有助於搭配DC風扇馬達的應用裝置高精度化和小型化、功率轉換效率的提升。
另外,本產品自2016年10月起以月產10萬個之規模投入量產(樣品價格500日元/個:不含税)。工廠方面,前製程在ROHM浜松股份有限公司(日本浜松市),後製程則在ROHM Electronics Philippines, Inc.(菲律賓)。 ROHM今後也將持續研發驅動類比設計技術的高性能電源IC,為社會的節能・小型化貢獻一份心力。

<背景>

近年來「智能化」、「小型化」、「高效率化」也可以說是電子業界的3大課題,市場的需求越來越高。而且,據說全世界的功率需求中將近50%被使用於驅動馬達,為了產品結構設計及環境保護,更智能、小型、高效率的馬達驅動是目前的需求。
過去,冰箱等所搭配的DC風扇馬達電源部以零件構成為主流,不過由於難以高精度控制及高頻驅動,周邊零件需要大線圈和大輸出電容器,也因此有面積大的課題。

DC風扇馬達電源IC化的優點

<特點>

PWM Duty vs. Vout

1. 利用輸出電壓的線性控制、
達到馬達旋轉速度的高精度化

在傳統分離式構造的情況下,由於輸出電壓對PWM端子所輸入脈衝之Duty沒有線性,因此難以高精度控制馬達的旋轉速度。
BD9227F」配合MCU所產生PWM訊號之Duty來線性控制輸出電壓,因此DC可以更加高精度地控制風扇馬達的旋轉速度。

2. 零件佔有面積減少75%

傳統零件構成無法使從MCU所輸入之PWM訊號高頻化,故需要大的線圈和輸出電容器,零件面積大成為一大課題。
BD9227F」由於可以藉由控制IC内頻率以工作頻率1MHz之高頻驅動,可使用較小線圈及輸出電容器等周邊零件,佔有面積也將比傳統零件構成方式減少約75%。

部品占有面積を75%削減

3. 全負載區達到高效率

電源轉換效率 - 輸出電源

相較於分離式構造,「BD9227F」的所有負載領域皆達到了高效率化。例如,300mA負載時,功率轉換效率約可提升19%。高負載時,其差距將更加顯著。

4. 可達100% Duty

搭配High Side PMOS,有機會達成單靠IC也難以達成的100% Duty輸出電壓。

<產品概要>

型號 封裝 輸入電壓
範圍
輸出電壓
範圍
參考電壓 開關
頻率
輸出電流 工作溫度範圍
BD9227F SOP8
(5.00mm
×
6.20mm
×
1.71mm)
6V to 20V VCC×0.25V
to VCC V
1.0V±1.0% (25°C)
±2.0%
(-40°C~85°C)
1.0MHz (typ.) 1A (Max.) -40°C~85°C

<名詞解釋>

*1) PWM (Pulse Width Modulation / 脈寬調變)、Duty (負載)
PWM是一種藉由制定1周期内ON時間和OFF時間並使其反覆進行切換來控制輸出電壓的方法。負載相當於PWM中1周期内之ON時間比例,比例越高,輸出電壓就越高。