簡化48V混合動力系統(tǒng)的電源，降低損耗

－提到現(xiàn)有的轉(zhuǎn)換器IC絕大多數(shù)無法滿足要求，那48V系統(tǒng)的電源現(xiàn)狀是怎樣的呢？

絕大多數(shù)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(xiàn)有12V系統(tǒng)的車載用轉(zhuǎn)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?yōu)橐徊?，其?shí)有諸多好處。首先，效率得到改善。而且，2個電源電路變?yōu)?個，可減少PCB板的安裝空間和元器件數(shù)量。

－說到減少元器件數(shù)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(shè)計的電路減少了1個，因此設(shè)計和評估的工時減少，可縮短開發(fā)周期。當(dāng)然，我認(rèn)為還有助于降低成本。另一個重要之處在于，元器件數(shù)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(shè)計”，就請您介紹一下BD9V100MUF-C的規(guī)格。

好的。但是，由于尚且不是最終的內(nèi)容和數(shù)值，所以僅供參考。下面是特點(diǎn)和主要規(guī)格匯總。

特點(diǎn)

符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)

內(nèi)置Nch POWER MOSFET

軟啟動功能

電流模式控制

過電流保護(hù)功能

防止低輸入誤動作功能

溫度保護(hù)功能

輸入過電壓保護(hù)功能

輸出過電壓保護(hù)功能

負(fù)載短路保護(hù)功能

大功率小型表面貼裝型封裝

主要規(guī)格

輸入電壓范圍：16V～60V

最小導(dǎo)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(zhǔn)電壓：0.8V±2%（整個溫度范圍）

關(guān)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(guān)于特點(diǎn)，首先第一條就是車載用因此符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)。這是用于汽車的必備項(xiàng)目。內(nèi)置功率開關(guān)。高耐壓DC/DC轉(zhuǎn)換器IC中，開關(guān)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(shè)計，內(nèi)置了高耐壓的N-ch MOSFET。

－這個電路圖是基本的應(yīng)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(shè)置用電阻R1和R2、相位補(bǔ)償用R3和C1、振蕩頻率設(shè)置用電阻RRT、內(nèi)部穩(wěn)壓器用電容器、自舉用的RBOOT、CBOOT。不僅內(nèi)置開關(guān)MOSFET，還內(nèi)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(hù)功能。高耐壓且最小導(dǎo)通時間小，因此電路結(jié)構(gòu)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(bǔ)償也簡單。

輸出電流為1A，可涵蓋廣泛的應(yīng)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(guī)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(chǎn)品。

－最后，可以請您介紹一下是怎樣實(shí)現(xiàn)業(yè)界最小導(dǎo)通時間的嗎？

涉及到專利等關(guān)系，可以談的不多。眾所周知，實(shí)現(xiàn)高降壓比需要縮短最小導(dǎo)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(dǎo)通時間已經(jīng)接近極限。對此，ROHM利用獨(dú)有的創(chuàng)意和技術(shù)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(jié)一下嗎？

基本上，這是一款強(qiáng)烈意識到“48V混合動力系統(tǒng)用”的降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器，是在工業(yè)設(shè)備和電信等高電壓應(yīng)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(zhuǎn)換時不得不放棄一步轉(zhuǎn)換而采取兩步轉(zhuǎn)換”的例子。尤其是在車載設(shè)備中，為了避開與無線電廣播相互干擾，2MHz以上的開關(guān)頻率是關(guān)鍵條件，在48V系統(tǒng)中兩步轉(zhuǎn)換幾乎被認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)做法?！癇D9V100MUF-C”利用ROHM獨(dú)有的控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)9ns的最小導(dǎo)通時間，在2MHz以上的高速開關(guān)條件下，可從60V一步直接轉(zhuǎn)換到5V以下。通過以上介紹，希望大家能夠了解到這款產(chǎn)品效率改善、小型化、元器件數(shù)量減少、以及可靠性提高等諸多優(yōu)勢，并刷新以往的常識。

－感謝您的講解。

審核編輯黃宇