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ROHM开创可从48V直接降压到3.3V的DC/DC转换器IC技术

作者:时间:2016-04-20来源:电子产品世界

  全球知名半导体制造商开创了在汽车和工业设备等领域需求日益高涨的、可从48V等高输入电压直接降到3.3V或5V等低电压的转换器IC技术。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201604/289982.htm

  该技术内置高耐压MOSFET并实现高达80V的耐压,同时利用独有的脉冲控制技术实现了业界最短的开关导通时间20ns。由此,可实现使用2MHz固定开关频率、从48V稳定降压到3.3V的电源系统。

  通过大幅提高降压比,不仅不再需要二次电源IC等的中间转换,而且还可轻松实现电流模式控制的相位补偿,非常有助于各种应用的高效化、小型化并减轻设计负担。

  此次的技术成果将亮相2016年4月20日(周三)~22日(周五)于日本千叶县“幕张国际展览中心”举办的“TECHNO-FRONTIER2016”,现场将有工程师进行技术展示。

  今后,将以2016年内实现采用该技术的产品“BD51180 TL”的样品出售为目标继续推进开发,同时加速开发融入模拟电源技术优势的高效率、高性能电源技术,持续为社会的节能化贡献力量。

  <背景>

  近年来,随着节能意识的高涨,几乎所有领域都在致力于降低功率转换损耗。在汽车领域,燃油效率改善效果优于传统的12V电源系统、搭载考虑到安全性的48V电源系统的混合动力汽车备受关注。

  然而,要驱动一般的车载用MCU和控制系统,需要可从48V直接降压到3.3V或5V的高降压比电源IC,而这种电源IC又不存在,因此只能生成12V等中间电压通过二段式降压来解决。而另一方面,为了防止对无线电频段的影响,又要求2MHz以上的高频工作。

  要想满足这种“高输入、低输出、高频工作”的市场需求,需要缩短开关导通时间,但按以往的方法则容易受噪音干扰,这使开关导通时间的最短化陷入困境。

  业界最短开关导通时间,有助于高效率、小型化并减轻设计负担

  

转换器 ROHM

 

  <特点>

  1.实现业界最短开关导通时间,可稳定降低电压

  此次,通过发挥在短时间内控制脉冲的ROHM独有的技术优势,成功实现了仅为以往产品1/6的业界最短开关导通时间20ns。由此,可从电源系统的48V稳定输出驱动各功能所需的3.3V。另外,驱动频率固定在无线电AM频段1.84MHz(MAX)的范围之外即2MHz,无需担心频率干涉问题。

  

转换器 ROHM

 

  2.电流模式控制,轻松实现相位补偿

  转换器这类开关电源,具有反馈控制电路,为防止异常振荡,必须进行相位补偿。电流模式控制可轻松设置相位补偿,但是存在开关导通时间变短、控制本身变难的问题。本IC采用可通过窄脉冲宽度控制电流的电流模式控制,因此,可轻松实现相位补偿,有助于减轻配套产品的设计负担。仅用2个元件即可在广泛的输入电压范围实现稳定工作。

  

转换器 ROHM

 

  3.输入电压范围更宽,支持的应用范围更广

  通过采用ROHM产的高耐压MOSFET,成功将输入电压范围扩大到12〜65V,达以往产品的约4.6倍。因此,可支持从车载到工业设备的广泛应用领域。

  

转换器 ROHM

 

  4.采用散热性优异的小型封装

  一直以来,提高耐压会带来散热问题,使小型化步履维艰。但是,VQFN24SV4040为背面散热结构,因此可采用4.0 x 4.0 x 1.0mm封装,与以往产品相比,实现了54%的小型化。

  

转换器 ROHM

 

  5.搭载各种保护功能,确保安全性

  与以往产品同样搭载以下保护功能,可安全地驱动IC。

  ・ 支持AEC-Q100标准

  ・ 过电流保护功能

  ・ 低输入误动作防止功能

  ・ 高输入误动作防止功能

  ・ 输出过电压保护功能

  ・ 温度保护功能

  ・ 负载短路保护功能

  <术语解说>

  ・转换器

  电源IC的一种,将直流(DC)电压转换为直流电压。主要有用来降低电压的降压型、用来提高电压的升压型两种类型。

  ・脉冲

  具有一定宽度的矩形波。通过改变脉冲宽度,可控制电流和电压。

  ・相位补偿

  使电源电路稳定运行、使输出电压保持恒定所需的电路。



关键词: ROHM DC/DC

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