Duke 發表於 2020-12-07 15:19:15
隨著汽車上的電子產品越來越多，如電子後視鏡、平視顯示器、液晶儀錶盤、觸摸板等，帶來的耗電也越來越多，而傳統的燃油車電池和發電機能夠提供的電量卻沒有提升，所以對晶片的低功耗，節能化要求是越來越高了。
在節能化上，汽車上的電子設備種類多樣，作電壓也不盡相同，這時就需要加入電源IC，將電池輸出的電壓轉換為電子設備需要的工作電壓。我們知道，在傳統燃油汽車上有兩個電源，分別是發電機和電池，輸出電壓範圍一般是10V~16V，這就需要在中間接入一系列的一次電源與二次電源，將電池電壓轉換為適合後段元器件的電壓。這裡的一次電源與二次電源就是電源IC。
日前，羅姆面向ADAS相關的傳感器、攝像頭、雷達、汽車信息娛樂系統及儀錶盤等，開發出包括12款機型在內的車載一次DC/DC轉換器「BD9P系列」產品。新產品採用ROHM自有的電源技術「Nano Pulse Control」，並採用新型控制方式，同時具備原本存在矛盾關係的高速響應和高效率優勢，有效地解決了上述挑戰。
「BD9P系列」可在電池的輸入電壓波動時穩定工作，與普通產品相比，能夠將電壓波動時的輸出過衝抑制在1/10以內，因此不再需要添加以往作為過衝對策所必需的輸出電容器。據介紹，羅姆公司新推出的車載一次」DC/DC轉換器「BD9P系列主要有如下三個特點：
汽車引擎發動時，電壓波動時比較劇烈的，如果電壓過高，可能會導致後面連接負載的晶片過壓損壞，為此，在一些設計方案中就會增加過衝電容。
而採用羅姆的這款新產品，就可以完全避免這個問題，從而減少過衝電容的使用，降低用戶成本。
汽車的電池電壓在引擎發動時會有較大的波動。一次級電壓輸出波形對比，綠色是電池電壓，藍色是普通產品輸出電壓的表現，紅色是BD9P系列傳輸電壓的表現。當引擎發動時，電池電壓下降到谷底;引擎停止時，電池電壓恢復正常。
在電池電壓恢復正常的過程中，普通DC/DC轉換器產品的會出現過衝現象，輸出電壓有一瞬間會升高，導致後面連接的元器件過壓損壞。
搭載了採用新型控制方式的電路，用低於普通產品的驅動電流即可充分實現高速響應。這不僅使高負載時的轉換效率高達92%(輸出電流1A時)，而且使輕負載時的轉換效率也達到85%(1mA時)。從輕負載到高負載均實現了非常出色的高效率，因此無論是引擎停止時還是行駛時，都非常有助於降低應用產品的功耗。
BD9P系列利用新技術，降低電路內部電流，使消耗電流降至以往的1/3左右，約10μA以下;既堅固了高速響應，同時又可以實現高效率。
BD9P系列與兩款普通產品的功率轉換效率對比，粉色區域代表負載較低的情況，可以看到BD9P系列在1mA負載電流下，功率轉換效率可達85%;高負載情況下，BD9P系列在1A負載電流下，功率轉換效率高達92%;從輕負載到高負載，BD9P系列都實現了出色的高效率。
ROHM自有的超高速脈衝控制技術「Nano Pulse Control」，始終在不幹擾AM廣播頻段(1.84MHz Max.)的2.2MHz工作，對於最大40V的高電壓輸入，還實現了由後段元器件驅動的3.3V～5.0V級穩定輸出。此外，還內置展頻功能，可降低噪聲峰值，因此非常適用於對輻射噪聲要求尤為嚴格的車載應用。
這款產品目前提供兩種封裝形式QFN和SOP封裝，QFN偏向小型化，而一般客戶會根據自己產線的情況或者PCB面積情況選擇不同封裝，而SOP帶引腳，可靠性和散熱性上也更好一些，可以滿足客戶不同產線或PCB對封裝的要求。
在車載應用裡，一些產品對輻射噪聲有嚴格要求。紅色虛線框中的噪聲頻段是AM廣播頻段，最高是1.84MHz。BD9P系列的工作頻率是2MHz，不會對其產生幹擾。而且工作頻率高的DC/DC轉換器，在外圍選型時，可以用更小的電感器件，進一步實現了客戶小型化的需求。另外，BD9P系列還內置了展頻功能;打開此功能，可使尖峰噪音得到較大改善，更有利於解決EMC噪音幹擾。
為了幫助工程師儘快上手這款產品，羅姆已推出了參考設計和「ROHM Solution Simulator」仿真工具，「ROHM Solution Simulator」是一款在線仿真工具，工程師可以免費試用，從而幫助工程師大大減少在電路設計、電路板設計、降噪設計、熱設計、仿真等各設計階段的設計工時。
該參考設計的應用場景是給ADAS或者是inFORM模塊所需的電源系統來供電，比如給CAN供電、MCU供電和SOC供電。這塊板子上還搭載了ROHM的監視IC，在晶片的最上方和最下方，每一個監視IC可以監控四路的電源輸出，這樣板子上搭載的八路電源都可以得到監控，一旦發生故障對應的LED指示燈就會被點亮。
參考設計評估板的設計方案和測試報告在官網可以查看，開發者可以利用參考板、官方開發工具以及ROHM免費提供的在線仿真工具「ROHM Solution Simulator」，實現接近實際使用的仿真，大幅減少應用產品的設計負擔。
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