ROHM推出耐电池电压波动的车载一次DC/DC转换器“BD9P系列”

由 winniewei 提交于周四, 19 十一月 2020 - 14:47

~兼具高速响应和高效率优势，有助于进一步降低应用产品的功耗~

全球知名半导体制造商ROHM（总部位于日本京都市）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*1DC/DC转换器*2“BD9P系列”产品。

近年来，汽车的电子化进程突飞猛进，但由于汽车的电池和发电机能够提供的电力有限，因此对降低功耗的要求越来越高。另外，从电池和发电机输出的电压存在较大波动。而负责控制供电的电源IC，却一直很难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。

新产品采用ROHM自有的电源技术“Nano Pulse ControlTM※”，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，已获得各车载产品制造商的高度好评。

“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。通过灵活利用参考板、各种工具以及ROHM免费提供的在线仿真工具“ROHM Solution Simulator”，还可以实施接近实际使用的仿真，并大大减少应用产品的设计负担。

新产品已于2020年10月开始以月产5万个的规模投入量产（样品价格500日元/个，不含税）。

未来ROHM将继续开发有助于进一步降低功耗和提高系统可靠性的产品，不断为汽车行业的发展贡献力量。

＜特点详情＞

新产品是通过采用“Nano Pulse ControlTM”技术实现了非常高的降压比，并可高效率且稳定工作的DC/DC转换器。新产品还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。

1.  即使电池电压波动时也不会过冲，可稳定工作

当从输入电压低于输出设置电压的状态恢复到波动前的电压时，会发生输出电压过冲问题，这是一直以来存在的一个课题，而新产品能够将该过程抑制在1/10以内，故不再需要普通产品作为过冲对策需要添加的输出电容器。因此，即使在起动时发生电池电压突发波动的情况下，设备也可以稳定工作。

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

新产品同时具备高速响应和高效率优势，而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。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 ControlTM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 ControlTM”，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。

4. 提供有助于减少配套产品开发工时的工具

ROHM公布的参考设计和“ROHM Solution Simulator”，有助于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。

●参考设计

包括新产品“BD9P系列”在内的参考设计，涵盖了ADAS/信息娱乐功能所需的电源系统，不仅已完成标准的电气特性测试，还完成了EMC测试、热测试等测试。此外，还公布了评估报告和各种工具，包括设计数据、所搭载产品的仿真模型、PCB CAD用的符号等。而且，通过使用参考板“REFRPT001-EVK-001”，还可以轻松进行实机确认。

参考设计链接：<a href="https://www.rohm.com.cn/reference-designs/refrpt001">https://www…;

公布的各种工具

・设计数据（电路图、BOM、PCB数据等）

・仿真模型（SPICE模型、热仿真用模型）

・PCB库（CAD工具用的符号、引脚焊盘等）

●ROHM Solution Simulator

“ROHM Solution Simulator”是一款能够在电路解决方案上一并验证功率元器件（功率半导体）、驱动IC及电源IC等产品的在线仿真工具。ROHM提供包括新产品在内的参考电路图作为部分参考设计，并提供各种工具来支持客户的开发。

“ROHM Solution Simulator” 链接：<a href="https://www.rohm.com.cn/solution-simulator">https://www.rohm.co</…;

＜BD9P系列的产品阵容＞

新产品包括输出电压3.3V、5.0V及可调型系列产品，可支持广泛的电路类型。

＜应用示例＞

◇ADAS的传感器、摄像头、雷达

◇汽车信息娱乐系统、仪表盘、BCM（车身控制模块）等

汽车中要求小型、高效、高可靠性的应用

＜关于Nano Pulse ControlTM＞

Nano Pulse ControlTM是在ROHM的垂直统合型生产体制下，凝聚“电路设计”、“布局”、“工艺”三大先进的模拟技术而实现的超高速脉冲控制技术。该技术使得以往必须由两枚以上电源IC构成的从高电压到低电压的电压转换，仅由“一枚电源IC”即可实现，这非常有助于12V级电源系统（燃油汽车和xEV等）和48V级电源系统（轻度混合动力汽车、工业机器人及基站的辅助电源等）驱动的应用产品实现小型化和系统简化。

＜术语解说＞

*1）一次（Primary）

在电源IC中，从电池等电源的角度来看，负责第1级转换的称为“一次（Primary）”，负责之后的第2级转换的称为“二次(Secondary)”。

*2）DC/DC转换器

属于电源IC的一种，具有将直流（DC）电压转换为直流电压的功能。

也称为“开关稳压器”，通过开关来生成输出电压。一般功率转换效率比较优异，主要有用来降低电压的“降压型”和用来提升电压的“升压型”两种类型。

【关于罗姆（ROHM）】

罗姆（ROHM）成立于1958年，由起初的主要产品-电阻器的生产开始，历经半个多世纪的发展，已成为世界知名的半导体厂商。罗姆的企业理念是：“我们始终将产品质量放在第一位。无论遇到多大的困难，都将为国内外用户源源不断地提供大量优质产品，并为文化的进步与提高作出贡献”。

罗姆的生产、销售、研发网络分布于世界各地。产品涉及多个领域，其中包括IC、分立式元器件、光学元器件、无源元器件、功率元器件、模块等。在世界电子行业中，罗姆的众多高品质产品得到了市场的许可和赞许，成为系统IC和先进半导体技术方面的主导企业。

【关于罗姆（ROHM）在中国的业务发展】

销售网点：起初于1974年成立了罗姆半导体香港有限公司。在1999年成立了罗姆半导体（上海）有限公司， 2006年成立了罗姆半导体（深圳）有限公司，2018年成立了罗姆半导体（北京）有限公司。为了迅速且准确应对不断扩大的中国市场的要求，罗姆在中国构建了与总部同样的集开发、销售、制造于一体的垂直整合体制。作为罗姆的特色，积极开展“密切贴近客户”的销售活动，力求向客户提供周到的服务。目前在中国共设有20处销售网点，其中包括香港、上海、深圳、北京这4家销售公司以及其16家分公司（分公司：大连、天津、青岛、南京、合肥、苏州、杭州、宁波、西安、武汉、东莞、广州、厦门、珠海、重庆、福州）。并且，正在逐步扩大分销网络。

技术中心：在上海和深圳设有技术中心和QA中心，在北京设有华北技术中心，提供技术和品质支持。技术中心配备精通各类市场的开发和设计支持人员，可以从软件到硬件以综合解决方案的形式，针对客户需求进行技术提案。并且，当产品发生不良情况时，QA中心会在24小时以内对申诉做出答复。

生产基地：1993年在天津（罗姆半导体（中国）有限公司）和大连（罗姆电子大连有限公司）分别建立了生产工厂。在天津进行二极管、LED、激光二极管、LED显示器和光学传感器的生产，在大连进行电源模块、热敏打印头、接触式图像传感器、光学传感器的生产，作为罗姆的主力生产基地，源源不断地向中国国内外提供高品质产品。

社会贡献：罗姆还致力于与国内外众多研究机关和企业加强合作，积极推进产学研联合的研发活动。2006年与清华大学签订了产学联合框架协议，积极地展开关于电子元器件先进技术开发的产学联合。2008年，在清华大学内捐资建设“清华-罗姆电子工程馆”，并已于2011年4月竣工。2012年，在清华大学设立了“清华-罗姆联合研究中心”，从事光学元器件、通信广播、生物芯片、SiC功率器件应用、非挥发处理器芯片、传感器和传感器网络技术（结构设施健康监测）、人工智能（机器健康检测）等联合研究项目。除清华大学之外，罗姆还与国内多家知名高校进行产学合作，不断结出丰硕成果。

罗姆将以长年不断积累起来的技术力量和高品质以及可靠性为基础，通过集开发、生产、销售为一体的扎实的技术支持、客户服务体制，与客户构筑坚实的合作关系，作为扎根中国的企业，为提高客户产品实力、客户业务发展以及中国的节能环保事业做出积极贡献。