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近年來,汽車上的電子產(chǎn)品越來越多,耗電也越來越多,傳統(tǒng)的燃油車電池和發(fā)電機能夠提供的電量卻沒有提升,所以對芯片的低功耗,節(jié)能化要求是越來越高了。
傳統(tǒng)的燃油汽車上有兩個電源,分別是發(fā)電機和電池,它們的電壓范圍一般是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(qū)動、車燈驅(qū)動等芯片的工作電壓卻并不是一樣的。這就需要在中間經(jīng)過一系列的一次電源以及二次電源的轉(zhuǎn)換以滿足這些芯片的工作需求。同時,從電池和發(fā)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(xiàn)有助于穩(wěn)定工作的高速響應和有助于節(jié)能的高功率轉(zhuǎn)換效率。這對市場上目前的車用供電電源IC是一個挑戰(zhàn)。
日前,羅姆公司面向ADAS(高級駕駛輔助系統(tǒng))相關的傳感器、攝像頭、雷達、汽車信息娛樂系統(tǒng)及儀表盤等,開發(fā)出包括12款機型在內(nèi)的車載一次DC/DC轉(zhuǎn)換器“BD9P系列”產(chǎn)品。

新產(chǎn)品采用ROHM自有的電源技術“Nano Pulse ControlT”,并采用新型控制方式,同時具備原本存在矛盾關系的高速響應和高效率優(yōu)勢,有效地解決了上述挑戰(zhàn),獲得了各車載產(chǎn)品制造商的高度好評。
羅姆上海技術中心的FAE朱莎勤向21ic電子網(wǎng)記者詳細講解了這款新產(chǎn)品所采用的創(chuàng)新技術以及獨特優(yōu)勢。
“BD9P系列”可在電池的輸入電壓波動時穩(wěn)定工作,與普通產(chǎn)品相比,能夠?qū)㈦妷翰▌訒r的輸出過沖抑制在1/10以內(nèi),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(chǎn)品通過采用新型控制方式,同時具備了通常被認為存在矛盾關系的高速響應和高效率優(yōu)勢。不僅在高負載時的功率轉(zhuǎn)換效率高達92%(輸出電流1A時),而且在輕負載時的功率轉(zhuǎn)換效率也達到85%(1mA時),從輕負載到高負載都實現(xiàn)了非常出色的高效率,這將非常有助于進一步降低行駛時和引擎停止時的功耗。
不僅如此,新產(chǎn)品與連接在它后段的二次DC/DC轉(zhuǎn)換器“BD9S系列”相結(jié)合,還可組成高效且高速的車載電源電路。這些方案已經(jīng)作為ROHM提供的參考設計方案公布在官網(wǎng)上。
基于以上這些創(chuàng)新技術,羅姆公司新推出的車載一次”DC/DC轉(zhuǎn)換器“BD9P系列具有如下
三個主要優(yōu)勢特點:
1. 即使電池電壓波動時也不會過沖,可穩(wěn)定工作
眾所周知,汽車引擎發(fā)動時,電壓波動時比較劇烈的,如果電壓過高,可能會導致后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。而采用羅姆的這款新產(chǎn)品,就可以完全避免這個問題,從而減少過沖電容的使用,降低用戶成本。
2. 在更寬的負載電流范圍實現(xiàn)高效率,有助于進一步降低應用產(chǎn)品的功耗
同時具備高速響應和高效率優(yōu)勢,這兩項通常被認為是矛盾的。采用以往技術的電源IC,為了確保高速響應性能,需要較大的驅(qū)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(chǎn)品搭載了采用新型控制方式的電路,用低于普通產(chǎn)品的驅(qū)動電流即可充分實現(xiàn)高速響應。這不僅使高負載時的轉(zhuǎn)換效率高達92%(輸出電流1A時),而且使輕負載時的轉(zhuǎn)換效率也達到85%(1mA時)。從輕負載到高負載均實現(xiàn)了非常出色的高效率,因此無論是引擎停止時還是行駛時,都非常有助于降低應用產(chǎn)品的功耗。
3.采用Nano Pulse Control技術,實現(xiàn)高降壓比和穩(wěn)定工作
新產(chǎn)品采用ROHM自有的超高速脈沖控制技術“Nano Pulse Control”,始終在不干擾AM廣播頻段(1.84MHz Max.)的2.2MHz工作,對于最大40V的高電壓輸入,還實現(xiàn)了由后段元器件驅(qū)動的3.3V~5.0V級穩(wěn)定輸出。此外,還內(nèi)置展頻功能,可降低噪聲峰值,因此非常適用于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(wǎng)記者,這款產(chǎn)品目前提供兩種封裝形式QFN和SOP封裝,QFN偏向小型化,而一般客戶會根據(jù)自己產(chǎn)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,可以滿足客戶不同產(chǎn)線或PCB對封裝的要求。

為了幫助工程師盡快上手這款產(chǎn)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(chǎn)品還可支持汽車電子產(chǎn)品可靠性標準AEC-Q100,在嚴苛的車載環(huán)境中也可以確保高可靠性。
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