ROHM推出耐電池電壓波動車電一次側DC/DC轉換器「BD9P系列」
兼具高速響應和高效率優勢 有助降低應用產品功耗

2020年11月20日

※Nano Pulse ControlTM是ROHM Co., Ltd.的商標或註冊商標。

半導體製造商ROHM(總公司:日本京都市)針對ADAS(先進駕駛輔助系統)相關的感測器、相機、雷達、汽車資訊娛樂系統及儀錶板等,開發出共12款的車電一次側*1DC/DC轉換器*2BD9P系列」產品。

近年來,汽車的電氣化進程突飛猛進,但由於汽車的電池和發電機的供電有限,因此低功耗的需求越來越高。另外,由於電池和發電機所輸出的電壓也存在著較大的波動,而負責控制供電的電源IC,卻一直很難兼顧有助穩定運作的高速響應和有助節能的高功率轉換效率。

新產品採用ROHM獨創電源技術「Nano Pulse ControlTM」,並搭配新型控制方式,成功兼具了過往難以並存的高速響應和高效率優勢,也獲得了各車電產品製造商的高度好評。

「BD9P系列」可在電池輸入的電壓波動時穩定運作,與市場競品相比,能夠將電壓波動時的輸出過衝抑制在1/10以下,因此無需追加以往過衝對策中所必備的輸出電容。

此外,新產品所採用新型控制方式,能夠同時具備難以兼顧的高速響應和高效率優勢。不僅在重載時的功率轉換效率高達92%(輸出電流1A時),在輕載時的功率轉換效率也達到85%(1mA時),也就是說,從輕載到重載都保持著非常出色的高效率,將有助進一步降低行駛時和引擎停止時的功耗。

不僅如此,若將新產品與後段的二次側DC/DC轉換器「BD9S系列」相結合,將能組成高效高速的車電電源電路。相關參考設計方案也已經公開於ROHM官網上。且利用各種參考板、開發工具,以及ROHM免費線上模擬工具「ROHM Solution Simulator」,還可模擬實際運行狀況,進而大幅減少應用設計負擔。

新產品已於2020年10月開始以每月5萬個的規模投入量產(樣品價格500日元/個,不含稅)。

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<特點>

新產品採用了「Nano Pulse ControlTM」技術,因此達成了非常高的降壓比,並且能夠高效率且穩定運作。另外還支援汽車電子產品可靠性標準AEC-Q100,即使是在嚴苛的車電環境中也可以確保高可靠性。

1. 電池電壓波動時不過衝,可維持穩定運作

當輸入電壓從低於輸出設定電壓的狀態恢復到波動前的電壓時,會產生輸出電壓過衝問題,而新產品能夠將該狀況抑制在1/10以下,故無需追加市場競品過衝對策中所必備的輸出電容。因此,即使在起動時電池電壓產生波動的情況下,裝置也可以維持穩定運作。

2. 在更大的負載電流範圍中保有高效率,有助進一步降低應用功耗

本次新產品是一款同時具備了以往難以兼顧的高速響應和高效率優勢的電源IC。
以往的電源IC,為了確保高速響應性能,需要較大的驅動電流,因此在輕載時難以兼顧高速響應和高效率。新產品採用了新型控制方式電路,用低於市場競品的驅動電流,即可保有高速響應優勢。這不僅使重載時的轉換效率高達92%(輸出電流1A時),而且輕載時的轉換效率也達到了85%(1mA時)。由於其從輕載到重載都維持著非常出色的高效率,因此無論是引擎停止時還是行駛時,都非常有助降低應用產品功耗。

3. 採用Nano Pulse ControlTM技術,實現高降壓比和穩定運作

新產品採用ROHM獨創超高速脈衝控制技術「Nano Pulse ControlTM」,以不會干擾到AM廣播頻段(1.84MHz Max.)的2.2MHz頻段工作,面對最大40V的高電壓輸入,也能保有由後段元件驅動的3.3V~5.0V級穩定輸出。此外更內建了展頻功能,可降低雜訊峰值,因此非常適用於輻射雜訊要求非常嚴格的車電應用。

4. 提供減少開發工時的線上工具

ROHM公開的參考設計和免費線上模擬工具「ROHM Solution Simulator」,有助大幅減少在電路設計、電路板設計、降噪設計、熱設計、模擬等各開發階段的設計工時。

參考設計

參考板 REFRPT001-EVK-001
參考板REFRPT001-EVK-001

搭載新產品「BD9P系列」在內的參考設計中,涵蓋ADAS/資訊娛樂功能所需的電源系統,不僅已經過標準的電氣特性測試, EMC測試、熱測試等也都已經完成。此外,評估報告及包括設計資料、所搭載產品的模擬模型、PCB CAD用符號等各種工具也都已公開。此外,若是使用參考板「REFRPT001-EVK-001」,還能夠輕鬆進行實機確認。

參考設計連結:

https://www.rohm.com.tw/reference-designs/refrpt001

公開工具

  • 設計資料(電路圖、BOM、PCB數據等)
  • 模擬模型(SPICE模型、熱模擬模型)
  • PCB庫(CAD工具用符號、引腳焊盤等)

ROHM Solution Simulator

「ROHM Solution Simulator」是一款能夠在電路解決方案上同時驗證功率元件(功率半導體)、驅動IC及電源IC等產品的免費線上模擬工具。不僅以包含新產品在內的參考電路圖作為參考設計,ROHM也提供各種工具來支援客戶的產品開發。

「ROHM Solution Simulator」連結:
https://www.rohm.com.tw/solution-simulator

<BD9P產品系列>

產品型號 絕對最大額定值 輸入電壓範圍 輸入電壓 最大輸出電流 輸出電壓經度 工作頻率 工作溫度範圍 封裝

BD9P105MUF-C
42V 3.5V~40.0V 0.8V~8.5V 1.0A ±1.75% 2.2MHz -40℃~
+125℃
VQFN20FV4040
(4.0×4.0×1.0mm)

BD9P135MUF-C
3.3V(Typ.)

BD9P155MUF-C
5.0V(Typ.)

BD9P205MUF-C
0.8V~8.5V 2.0A

BD9P235MUF-C
3.3V(Typ.)

BD9P255MUF-C
5.0V(Typ.)

BD9P105EFV-C
0.8V~8.5V 1.0A HTSSOP-B20
(6.5×6.4×1.0mm)

BD9P135EFV-C
3.3V(Typ.)

BD9P155EFV-C
5.0V(Typ.)

BD9P205EFV-C
0.8V~8.5V 2.0A

BD9P235EFV-C
3.3V(Typ.)

BD9P255EFV-C
5.0V(Typ.)

<應用範例>

◇ADAS感測器、相機、雷達
◇汽車資訊娛樂系統、儀錶板、BCM(車身控制模組)等

要求小體積、高效率、高可靠性的車電應用

<關於Nano Pulse ControlTM

Nano Pulse ControlTM是在ROHM垂直整合型生產體制下,融合「電路設計」「電路佈線」「製程」等三大先進類比技術優勢而成功研發出來的超高速脈衝控制技術。該技術使得過去必須由二顆以上電源IC,轉為僅需“一顆電源IC”,即可將高電壓轉換成低電壓,非常有助於12V級電源系統(汽油車和xEV等)和48V級電源系統(輕度混合動力車、工業機器人、基地台輔助電源等)的應用產品小型化和系統簡化。

<名詞解釋>

*1) 一次側(Primary)
在電源IC中,從電池等電源的角度來看,負責第一段轉換的稱為“一次側(Primary)”,負責後續第二段轉換的稱為“二次側(Secondary)”。
*2) DC/DC轉換器
屬於電源IC的一種,具有將直流(DC)電壓轉換為直流電壓的功能。
也稱為“開關穩壓器”,透過開關來產生輸出電壓。對於一般的功率轉換效率較為優異,主要有降壓型(使電壓下降)和升壓型(使電壓上升)兩種。
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