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[導讀]傳統的燃油汽車上有兩個電源,分別是發電機和電池,它們的電壓範圍一般是10-16V左右,而汽車上電子設備中所使用的芯片,包括MCU、電機驅動、車燈驅動等芯片的工作電壓卻並不是一樣的。這就需要在中間經過一系列的一次電源以及二次電源的轉換以滿足這些芯片的工作需求。同時,從電池和發電機輸出的電壓存在較大波動,這就需要負責控制供電的電源IC能同時實現有助於穩定工作的高速響應和有助於節能的高功率轉換效率。這對市場上目前的車用供電電源IC是一個挑戰。

近年來,汽車上的電子產品越來越多,耗電也越來越多,傳統的燃油車電池和發電機能夠提供的電量卻沒有提升,所以對芯片的低功耗,節能化要求是越來越高了。

傳統的燃油汽車上有兩個電源,分別是發電機和電池,它們的電壓範圍一般是10-16V左右,而汽車上電子設備中所使用的芯片,包括MCU、電機驅動、車燈驅動等芯片的工作電壓卻並不是一樣的。這就需要在中間經過一系列的一次電源以及二次電源的轉換以滿足這些芯片的工作需求。同時,從電池和發電機輸出的電壓存在較大波動,這就需要負責控制供電的電源IC能同時實現有助於穩定工作的高速響應和有助於節能的高功率轉換效率。這對市場上目前的車用供電電源IC是一個挑戰。

日前,羅姆公司面向ADAS(高級駕駛輔助系統)相關的傳感器、攝像頭、雷達、汽車信息娛樂系統及儀表盤等,開發出包括12款機型在內的車載一次DC/DC轉換器“BD9P系列”產品。

新產品採用ROHM自有的電源技術“Nano Pulse ControlT”,並採用新型控制方式,同時具備原本存在矛盾關係的高速響應和高效率優勢,有效地解決了上述挑戰,獲得了各車載產品製造商的高度好評。

羅姆上海技術中心的FAE朱莎勤向21ic電子網記者詳細講解了這款新產品所採用的創新技術以及獨特優勢。

“BD9P系列”可在電池的輸入電壓波動時穩定工作,與普通產品相比,能夠將電壓波動時的輸出過沖抑制在1/10以內,因此不再需要添加以往作為過沖對策所必需的輸出電容器。

另外,新產品通過採用新型控制方式,同時具備了通常被認為存在矛盾關係的高速響應和高效率優勢。不僅在高負載時的功率轉換效率高達92%(輸出電流1A時),而且在輕負載時的功率轉換效率也達到85%(1mA時),從輕負載到高負載都實現了非常出色的高效率,這將非常有助於進一步降低行駛時和引擎停止時的功耗。

不僅如此,新產品與連接在它後段的二次DC/DC轉換器“BD9S系列”相結合,還可組成高效且高速的車載電源電路。這些方案已經作為ROHM提供的參考設計方案公佈在官網上。

基於以上這些創新技術,羅姆公司新推出的車載一次”DC/DC轉換器“BD9P系列具有如下三個主要優勢特點:

1. 即使電池電壓波動時也不會過沖,可穩定工作

眾所周知,汽車引擎發動時,電壓波動時比較劇烈的,如果電壓過高,可能會導致後面連接負載的芯片過壓損壞,為此,在一些設計方案中就會增加過沖電容。而採用羅姆的這款新產品,就可以完全避免這個問題,從而減少過沖電容的使用,降低用户成本。

2. 在更寬的負載電流範圍實現高效率,有助於進一步降低應用產品的功耗

同時具備高速響應和高效率優勢,這兩項通常被認為是矛盾的。採用以往技術的電源IC,為了確保高速響應性能,需要較大的驅動電流,在輕負載時很難同時兼顧高速響應和高效率。

羅姆的新產品搭載了採用新型控制方式的電路,用低於普通產品的驅動電流即可充分實現高速響應。這不僅使高負載時的轉換效率高達92%(輸出電流1A時),而且使輕負載時的轉換效率也達到85%(1mA時)。從輕負載到高負載均實現了非常出色的高效率,因此無論是引擎停止時還是行駛時,都非常有助於降低應用產品的功耗。

3.採用Nano Pulse Control技術,實現高降壓比和穩定工作

新產品採用ROHM自有的超高速脈衝控制技術“Nano Pulse Control”,始終在不干擾AM廣播頻段(1.84MHz Max.)的2.2MHz工作,對於最大40V的高電壓輸入,還實現了由後段元器件驅動的3.3V~5.0V級穩定輸出。此外,還內置展頻功能,可降低噪聲峯值,因此非常適用於對輻射噪聲要求尤為嚴格的車載應用。

朱莎勤告訴21ic電子網記者,這款產品目前提供兩種封裝形式QFN和SOP封裝,QFN偏向小型化,而一般客户會根據自己產線的情況或者PCB面積情況選擇不同封裝,而SOP帶引腳,可靠性和散熱性上也更好一些,可以滿足客户不同產線或PCB對封裝的要求。

為了幫助工程師儘快上手這款產品,羅姆已推出了參考設計和“ROHM Solution Simulator”仿真工具,“ROHM Solution Simulator”是一款在線仿真工具,工程師可以免費試用,從而幫助工程師大大減少在電路設計、電路板設計、降噪設計、熱設計、仿真等各設計階段的設計工時。

朱莎勤透露,該新產品還可支持汽車電子產品可靠性標準AEC-Q100,在嚴苛的車載環境中也可以確保高可靠性。

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