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基于ROHM車載規(guī)格的同步整流降壓型DC/DC轉換器

454398 ? 來源:ROHM ? 作者:原田,莊一先生 ? 2020-12-18 14:49 ? 次閱讀

BD9S系列是旨在實現(xiàn)車載電子設備的節(jié)能化和小型化而開發(fā)的,具有與LDO同等的元器件數(shù)量和安裝面積,可顯著提高效率和供電功率。
針對其關鍵要點,我們采訪了ROHM的應用工程師原田 莊一(Shoichi Harada)先生。

– 我們想了解一下BD9S系列的概況,首先請您介紹一下“車載用二次電源”的意思。

首先是“車載用”,該系列產品符合AEC-Q100標準,該標準近年來已成為車載用IC的重要行業(yè)標準。產品的額定工作溫度范圍為-40℃~+125℃,也滿足車載級要求。
此外,在生產工序、質量管理以及供應方面,也均基于ROHM的車載規(guī)格進行,因而標明為“車載用”。當然,也可以用于車載領域以外的領域。

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之所以稱之為“二次(secondary)”,是因為其設計前提是將通過其他穩(wěn)壓器降壓后的電壓作為輸入來使用的,不是將車載電池作為直接輸入使用。也許會有很多種叫法,但關鍵是指從電池開始數(shù)的第二段之后的電源。具體后續(xù)可以介紹。

– 輸出電壓的規(guī)格是什么?

BD9S系列是同步整流式的降壓型DC/DC轉換器,開關頻率為2.25MHz。
芯片中盡可能地內置了集成化電路和元件,當然內置有輸出晶體管,結構是頂部為Pch、底部為Nch。輸出電壓固定為1.2V、1.5V、1.8V這幾種。
針對各個輸出電壓,輸出電流有2A和3A兩種,因為1.2V產品中新增了1A輸出的機型,所以目前全部機型為7種。另外還在開發(fā)中的輸出可變型產品也將加入產品陣容。

– 輸入電壓的規(guī)格是什么?

BD9S系列的輸入電壓范圍為2.69~5.5V。這與開頭提到的“二次”直接相關。車載用電子設備中多以5V或3.3V為主電源,乘用車則通常是由12V電池直接轉換為5V或3.3V。

姑且不論是否將從電池電壓的轉換稱為“一次”,由于該第一段的DC/DC轉換器將波動較大的12V電池輸出作為輸入電源,因而通常使用能承受40V左右輸入耐壓的產品。

對此,BD9S系列的輸入電壓范圍為2.69~5.5V,目的是作為將第一段轉換的5V和3.3V轉換為1.2V、1.5V、1.8V等更低電壓的第二段DC/DC轉換器來使用。

– 也許有點跑題,為什么需要設定成兩段呢?
我覺得從電池電壓應該可以直接產生1.2V類的低電壓吧。

當然可以,但是有幾個缺點。
如剛才談到的,如果將DC/DC轉換器直接連接到電池,12V電池就需要40V左右的輸入耐壓。也就是說,需要高耐壓的電源IC,還需要相應的外置元器件,尺寸與成本的增加是不可避免的。
另外,從技術層面來看,當降壓比高時,有可能帶來控制與發(fā)熱方面的限制?;谶@些原因,5V以下主電源的電壓,很多情況下通過二次電源從5V降壓更具優(yōu)勢。

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– 接下來請教一下輸出電壓相關的問題。
設置的1V左右的低輸出電壓是設想向怎樣的裝置供電的?

作為固定輸出設置的1.2V、1.5V、1.8V支持低電壓驅動的微控制器DDR存儲器的電源。另外,1A~3A的輸出電流大致是這些設備所需的值。
此外,現(xiàn)在還在開發(fā)中的輸出電壓可變型產品也將新增到產品系列中,適用范圍將會進一步擴大。
編輯:hfy

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