-提到現有的轉換器IC絕大多數無法滿足要求,那48V系統的電源現狀是怎樣的呢?
絕大多數采用兩步降壓方式。例如,從48V降壓至12V,再從12V降壓至3.3V等低電壓的方法。如果是這種方法,列舉的3家公司的IC可用于從48V到12V的降壓,從12V的降壓可使用支持現有12V系統的車載用轉換器IC。
-這樣說來,ROHM為什么致力于從48V直接降至低電壓?
兩步變為一步,其實有諸多好處。首先,效率得到改善。而且,2個電源電路變為1個,可減少PCB板的安裝空間和元器件數量。
-說到減少元器件數量和PCB板空間能夠馬上理解,可效率改善具體是怎樣的呢?
來看這個例子。
在這個例子中,兩步時在第1段有20%的損耗。而且在第2段又有15%的損耗,因此效率為80%×85%=69%。而一步時雖然具有降壓比高則效率下降的趨勢,但比起兩步其高效率還是備受期待。
-還有其他好處嗎?
設計的電路減少了1個,因此設計和評估的工時減少,可縮短開發周期。當然,我認為還有助于降低成本。另一個重要之處在于,元器件數量減少意味著可靠性也得以提高。這不正是受汽車特別歡迎的嗎?
-既然提到“設計”,就請您介紹一下BD9V100MUF-C的規格。
好的。但是,由于尚且不是最終的內容和數值,所以僅供參考。下面是特點和主要規格匯總。
特點
符合AEC-Q100標準
內置Nch POWER MOSFET
軟啟動功能
電流模式控制
過電流保護功能
防止低輸入誤動作功能
溫度保護功能
輸入過電壓保護功能
輸出過電壓保護功能
負載短路保護功能
大功率小型表面貼裝型封裝
主要規格
輸入電壓范圍:16V~60V
最小導通時間:9ns
輸出電壓范圍:0.8V~5.5V
輸出電流:1A(最大)
工作頻率:2.1MHz(Typ)
基準電壓:0.8V±2%(整個溫度范圍)
關斷時電路電流:0μA(Typ)
工作溫度范圍:-40°C~+125°C
封裝W(Typ)×D(Typ)×H(Max)
VQFN24SV4040 4.00mm×4.00mm×1.00mm
關于特點,首先第一條就是車載用因此符合AEC-Q100標準。這是用于汽車的必備項目。內置功率開關。高耐壓DC/DC轉換器IC中,開關多為外置,而BD9V100MUF-C則為了將外置元器件控制在最少并簡化設計,內置了高耐壓的N-ch MOSFET。
-這個電路圖是基本的應用電路示例,不過的確外置元器件比較少。
基本上所需的外置元器件僅為輸入和輸出電容器、電感、輸出電壓設置用電阻R1和R2、相位補償用R3和C1、振蕩頻率設置用電阻RRT、內部穩壓器用電容器、自舉用的RBOOT、CBOOT。不僅內置開關MOSFET,還內置有自舉用的升壓二極管。這樣即具備幾乎所有的必備保護功能。高耐壓且最小導通時間小,因此電路結構和所需元器件無需特殊部件。
控制采用電流模式。電流模式適用于高速工作,相位補償也簡單。
輸出電流為1A,可涵蓋廣泛的應用。另外,輸入電壓范圍為16V~60V,輸出電壓范圍為0.8V~5.5V。從規格即可看出這是將高輸入電壓直接降至5V以下低電壓的產品。
-最后,可以請您介紹一下是怎樣實現業界最小導通時間的嗎?
涉及到專利等關系,可以談的不多。眾所周知,實現高降壓比需要縮短最小導通時間,而以往的控制方法受噪聲影響和電路延遲等影響,最小導通時間已經接近極限。對此,ROHM利用獨有的創意和技術超越了極限。可以說的只能到這,還請諒解。
-那么可以請您總結一下嗎?
基本上,這是一款強烈意識到“48V混合動力系統用”的降壓型DC/DC轉換器,是在工業設備和電信等高電壓應用中,可直接降至5V以下的低電壓的IC。
迄今為止,一定有“需要降壓比高的轉換時不得不放棄一步轉換而采取兩步轉換”的例子。尤其是在車載設備中,為了避開與無線電廣播相互干擾,2MHz以上的開關頻率是關鍵條件,在48V系統中兩步轉換幾乎被認為是標準做法。“BD9V100MUF-C”利用ROHM獨有的控制技術,實現9ns的最小導通時間,在2MHz以上的高速開關條件下,可從60V一步直接轉換到5V以下。通過以上介紹,希望大家能夠了解到這款產品效率改善、小型化、元器件數量減少、以及可靠性提高等諸多優勢,并刷新以往的常識。
-感謝您的講解。
審核編輯黃宇
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