啟動引擎時的電壓過沖怎么破?這款DC/DC轉(zhuǎn)換器讓你的設(shè)計“穩(wěn)”操勝券

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(jī)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(jī)和電池，它們的電壓范圍一般是10-16V左右，而汽車上電子設(shè)備中所使用的芯片，包括MCU、電機(jī)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(jī)輸出的電壓存在較大波動，這就需要負(fù)責(zé)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(yīng)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(guān)的傳感器、攝像頭、雷達(dá)、汽車信息娛樂系統(tǒng)及儀表盤等，開發(fā)出包括12款機(jī)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(shù)“Nano Pulse ControlT”，并采用新型控制方式，同時具備原本存在矛盾關(guān)系的高速響應(yīng)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(shù)中心的FAE朱莎勤向21ic電子網(wǎng)記者詳細(xì)講解了這款新產(chǎn)品所采用的創(chuàng)新技術(shù)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(rèn)為存在矛盾關(guān)系的高速響應(yīng)和高效率優(yōu)勢。不僅在高負(fù)載時的功率轉(zhuǎn)換效率高達(dá)92%(輸出電流1A時)，而且在輕負(fù)載時的功率轉(zhuǎn)換效率也達(dá)到85%(1mA時)，從輕負(fù)載到高負(fù)載都實現(xiàn)了非常出色的高效率，這將非常有助于進(jìn)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(shè)計方案公布在官網(wǎng)上。

基于以上這些創(chuàng)新技術(shù)，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(dǎo)致后面連接負(fù)載的芯片過壓損壞，為此，在一些設(shè)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(fù)載電流范圍實現(xiàn)高效率，有助于進(jìn)一步降低應(yīng)用產(chǎn)品的功耗

同時具備高速響應(yīng)和高效率優(yōu)勢，這兩項通常被認(rèn)為是矛盾的。采用以往技術(shù)的電源IC，為了確保高速響應(yīng)性能，需要較大的驅(qū)動電流，在輕負(fù)載時很難同時兼顧高速響應(yīng)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(yīng)。這不僅使高負(fù)載時的轉(zhuǎn)換效率高達(dá)92%(輸出電流1A時)，而且使輕負(fù)載時的轉(zhuǎn)換效率也達(dá)到85%(1mA時)。從輕負(fù)載到高負(fù)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(yīng)用產(chǎn)品的功耗。

3.采用Nano Pulse Control技術(shù)，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(shù)“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(yán)格的車載應(yīng)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(shè)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(shè)計、電路板設(shè)計、降噪設(shè)計、熱設(shè)計、仿真等各設(shè)計階段的設(shè)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(biāo)準(zhǔn)AEC-Q100，在嚴(yán)苛的車載環(huán)境中也可以確保高可靠性。