全球知名半導體制造商ROHM(總部位于日本京都市)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*1DC/DC轉換器*2 “BD9P系列”產品。
近年來,汽車的電子化進程突飛猛進,但由于汽車的電池和發電機能夠提供的電力有限,因此對降低功耗的要求越來越高。另外,從電池和發電機輸出的電壓存在較大波動。而負責控制供電的電源IC,卻一直很難同時實現有助于穩定工作的高速響應和有助于節能的高功率轉換效率。
新產品采用ROHM自有的電源技術“Nano Pulse Control TM※”,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勢,已獲得各車載產品制造商的高度好評。
※Nano Pulse Control TM是ROHM Co.,Ltd.的商標或注冊商標。
“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,這將非常有助于進一步降低行駛時和引擎停止時的功耗。
不僅如此,新產品與連接在它后段的二次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布在官網上。通過靈活利用參考板、各種工具以及ROHM免費提供的在線仿真工具“ROHM Solution Simulator”,還可以實施接近實際使用的仿真,并大大減少應用產品的設計負擔。
新產品已于2020年10月開始以月產5萬個的規模投入量產(樣品價格500日元/個,不含稅)。
未來ROHM將繼續開發有助于進一步降低功耗和提高系統可靠性的產品,不斷為汽車行業的發展貢獻力量。
<特點詳情>
新產品是通過采用“Nano Pulse Control TM”技術實現了非常高的降壓比,并可高效率且穩定工作的DC/DC轉換器。新產品還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。
1.即使電池電壓波動時也不會過沖,可穩定工作
當從輸入電壓低于輸出設置電壓的狀態恢復到波動前的電壓時,會發生輸出電壓過沖問題,這是一直以來存在的一個課題,而新產品能夠將該過程抑制在1/10以內,故不再需要普通產品作為過沖對策需要添加的輸出電容器。因此,即使在起動時發生電池電壓突發波動的情況下,設備也可以穩定工作。
2.在更寬的負載電流范圍實現高效率,有助于進一步降低應用產品的功耗
新產品同時具備高速響應和高效率優勢,而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,需要較大的驅動電流,在輕負載時很難同時兼顧高速響應和高效率。新產品搭載了采用新型控制方式的電路,用低于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,都非常有助于降低應用產品的功耗。
3.采用Nano Pulse Control TM技術,實現高降壓比和穩定工作
新產品采用ROHM自有的超高速脈沖控制技術“Nano Pulse Control TM”,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,還實現了由后段元器件驅動的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。
4. 提供有助于減少配套產品開發工時的工具
ROHM公布的參考設計和“ROHM Solution Simulator”,有助于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。
●參考設計
包括新產品“BD9P系列”在內的參考設計,涵蓋了ADAS/信息娛樂功能所需的電源系統,不僅已完成標準的電氣特性測試,還完成了EMC測試、熱測試等測試。此外,還公布了評估報告和各種工具,包括設計數據、所搭載產品的仿真模型、PCB CAD用的符號等。而且,通過使用參考板“REFRPT001-EVK-001”,還可以輕松進行實機確認。
參考設計鏈接:https://www.rohm.com.cn/reference-designs/refrpt001
公布的各種工具
?設計數據(電路圖、BOM、PCB數據等)
?仿真模型(SPICE模型、熱仿真用模型)
?PCB庫(CAD工具用的符號、引腳焊盤等)
●ROHM Solution Simulator
“ROHM Solution Simulator”是一款能夠在電路解決方案上一并驗證功率元器件(功率半導體)、驅動IC及電源IC等產品的在線仿真工具。ROHM提供包括新產品在內的參考電路圖作為部分參考設計,并提供各種工具來支持客戶的開發。
“ROHM Solution Simulator” 鏈接:https://www.rohm.com.cn/solution-simulator
<BD9P系列的產品陣容>
新產品包括輸出電壓3.3V、5.0V及可調型系列產品,可支持廣泛的電路類型。
<應用示例>
◇ADAS的傳感器、攝像頭、雷達
◇汽車信息娛樂系統、儀表盤、BCM(車身控制模塊)等
汽車中要求小型、高效、高可靠性的應用
<關于Nano Pulse Control TM>
Nano Pulse Control TM是在ROHM的垂直統合型生產體制下,凝聚“電路設計”、“布局”、“工藝”三大先進的模擬技術而實現的超高速脈沖控制技術。該技術使得以往必須由兩枚以上電源IC構成的從高電壓到低電壓的電壓轉換,僅由“一枚電源IC”即可實現,這非常有助于12V級電源系統(燃油汽車和xEV等)和48V級電源系統(輕度混合動力汽車、工業機器人及基站的輔助電源等)驅動的應用產品實現小型化和系統簡化。
<術語解說>
*1)一次(Primary)
在電源IC中,從電池等電源的角度來看,負責第1級轉換的稱為“一次(Primary)”,負責之后的第2級轉換的稱為“二次(Secondary)”。
*2)DC/DC轉換器
屬于電源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”,通過開關來生成輸出電壓。一般功率轉換效率比較優異,主要有用來降低電壓的“降壓型”和用來提升電壓的“升壓型”兩種類型。
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