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[导读]传统的燃油汽车上有两个电源,分别是发电机和电池,它们的电压范围一般是10-16V左右,而汽车上电子设备中所使用的芯片,包括MCU、电机驱动、车灯驱动等芯片的工作电压却并不是一样的。这就需要在中间经过一系列的一次电源以及二次电源的转换以满足这些芯片的工作需求。同时,从电池和发电机输出的电压存在较大波动,这就需要负责控制供电的电源IC能同时实现有助于稳定工作的高速响应和有助于节能的高功率转换效率。这对市场上目前的车用供电电源IC是一个挑战。

近年来,汽车上的电子产品越来越多,耗电也越来越多,传统的燃油车电池和发电机能够提供的电量却没有提升,所以对芯片的低功耗,节能化要求是越来越高了。

传统的燃油汽车上有两个电源,分别是发电机和电池,它们的电压范围一般是10-16V左右,而汽车上电子设备中所使用的芯片,包括MCU、电机驱动、车灯驱动等芯片的工作电压却并不是一样的。这就需要在中间经过一系列的一次电源以及二次电源的转换以满足这些芯片的工作需求。同时,从电池和发电机输出的电压存在较大波动,这就需要负责控制供电的电源IC能同时实现有助于稳定工作的高速响应和有助于节能的高功率转换效率。这对市场上目前的车用供电电源IC是一个挑战。

日前,罗姆公司面向ADAS(高级驾驶辅助系统)相关的传感器、摄像头、雷达、汽车信息娱乐系统及仪表盘等,开发出包括12款机型在内的车载一次DC/DC转换器“BD9P系列”产品。

新产品采用ROHM自有的电源技术“Nano Pulse ControlT”,并采用新型控制方式,同时具备原本存在矛盾关系的高速响应和高效率优势,有效地解决了上述挑战,获得了各车载产品制造商的高度好评。

罗姆上海技术中心的FAE朱莎勤向21ic电子网记者详细讲解了这款新产品所采用的创新技术以及独特优势。

“BD9P系列”可在电池的输入电压波动时稳定工作,与普通产品相比,能够将电压波动时的输出过冲抑制在1/10以内,因此不再需要添加以往作为过冲对策所必需的输出电容器。

另外,新产品通过采用新型控制方式,同时具备了通常被认为存在矛盾关系的高速响应和高效率优势。不仅在高负载时的功率转换效率高达92%(输出电流1A时),而且在轻负载时的功率转换效率也达到85%(1mA时),从轻负载到高负载都实现了非常出色的高效率,这将非常有助于进一步降低行驶时和引擎停止时的功耗。

不仅如此,新产品与连接在它后段的二次DC/DC转换器“BD9S系列”相结合,还可组成高效且高速的车载电源电路。这些方案已经作为ROHM提供的参考设计方案公布在官网上。

基于以上这些创新技术,罗姆公司新推出的车载一次”DC/DC转换器“BD9P系列具有如下三个主要优势特点:

1. 即使电池电压波动时也不会过冲,可稳定工作

众所周知,汽车引擎发动时,电压波动时比较剧烈的,如果电压过高,可能会导致后面连接负载的芯片过压损坏,为此,在一些设计方案中就会增加过冲电容。而采用罗姆的这款新产品,就可以完全避免这个问题,从而减少过冲电容的使用,降低用户成本。

2. 在更宽的负载电流范围实现高效率,有助于进一步降低应用产品的功耗

同时具备高速响应和高效率优势,这两项通常被认为是矛盾的。采用以往技术的电源IC,为了确保高速响应性能,需要较大的驱动电流,在轻负载时很难同时兼顾高速响应和高效率。

罗姆的新产品搭载了采用新型控制方式的电路,用低于普通产品的驱动电流即可充分实现高速响应。这不仅使高负载时的转换效率高达92%(输出电流1A时),而且使轻负载时的转换效率也达到85%(1mA时)。从轻负载到高负载均实现了非常出色的高效率,因此无论是引擎停止时还是行驶时,都非常有助于降低应用产品的功耗。

3.采用Nano Pulse Control技术,实现高降压比和稳定工作

新产品采用ROHM自有的超高速脉冲控制技术“Nano Pulse Control”,始终在不干扰AM广播频段(1.84MHz Max.)的2.2MHz工作,对于最大40V的高电压输入,还实现了由后段元器件驱动的3.3V~5.0V级稳定输出。此外,还内置展频功能,可降低噪声峰值,因此非常适用于对辐射噪声要求尤为严格的车载应用。

朱莎勤告诉21ic电子网记者,这款产品目前提供两种封装形式QFN和SOP封装,QFN偏向小型化,而一般客户会根据自己产线的情况或者PCB面积情况选择不同封装,而SOP带引脚,可靠性和散热性上也更好一些,可以满足客户不同产线或PCB对封装的要求。

为了帮助工程师尽快上手这款产品,罗姆已推出了参考设计和“ROHM Solution Simulator”仿真工具,“ROHM Solution Simulator”是一款在线仿真工具,工程师可以免费试用,从而帮助工程师大大减少在电路设计、电路板设计、降噪设计、热设计、仿真等各设计阶段的设计工时。

朱莎勤透露,该新产品还可支持汽车电子产品可靠性标准AEC-Q100,在严苛的车载环境中也可以确保高可靠性。

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