ROHM開創可從48V直接降壓到3.3V的DC/DC轉換器IC技術

　　全球知名半導體製造商ROHM開創了在汽車和工業設備等領域需求日益高漲的、可從48V等高輸入電壓直接降到3.3V或5V等低電壓的DC/DC轉換器IC技術。

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

　　該技術內置高耐壓MOSFET並實現高達80V的耐壓，同時利用ROHM獨有的脈衝控制技術實現了業界最短的開關導通時間20ns。由此，可實現使用2MHz固定開關頻率、從48V穩定降壓到3.3V的電源系統。

　　通過大幅提高降壓比，不僅不再需要二次電源IC等的中間轉換，而且還可輕鬆實現電流模式控制的相位補償，非常有助於各種應用的高效化、小型化並減輕設計負擔。

　　此次的技術成果將亮相2016年4月20日(周三)～22日(周五)於日本千葉縣「幕張國際展覽中心」舉辦的「TECHNO-FRONTIER2016」，現場將有工程師進行技術展示。

　　今後，ROHM將以2016年內實現採用該技術的產品「BD51180 TL」的樣品出售為目標繼續推進開發，同時加速開發融入模擬電源技術優勢的高效率、高性能電源技術，持續為社會的節能化貢獻力量。

　　<背景>

　　近年來，隨著節能意識的高漲，幾乎所有領域都在致力於降低功率轉換損耗。在汽車領域，燃油效率改善效果優於傳統的12V電源系統、搭載考慮到安全性的48V電源系統的混合動力汽車備受關注。

　　然而，要驅動一般的車載用MCU和控制系統，需要可從48V直接降壓到3.3V或5V的高降壓比電源IC，而這種電源IC又不存在，因此只能生成12V等中間電壓通過二段式降壓來解決。而另一方面，為了防止對無線電頻段的影響，又要求2MHz以上的高頻工作。

　　要想滿足這種「高輸入、低輸出、高頻工作」的市場需求，需要縮短開關導通時間，但按以往的方法則容易受噪音幹擾，這使開關導通時間的最短化陷入困境。

　　業界最短開關導通時間，有助於高效率、小型化並減輕設計負擔

　　

 

　　<特點>

　　1.實現業界最短開關導通時間，可穩定降低電壓

　　此次，通過發揮在短時間內控制脈衝的ROHM獨有的技術優勢，成功實現了僅為以往產品1/6的業界最短開關導通時間20ns。由此，可從電源系統的48V穩定輸出驅動各功能所需的3.3V。另外，驅動頻率固定在無線電AM頻段1.84MHz(MAX)的範圍之外即2MHz，無需擔心頻率幹涉問題。

　　

 

　　2.電流模式控制，輕鬆實現相位補償

　　DC/DC轉換器這類開關電源，具有反饋控制電路，為防止異常振蕩，必須進行相位補償。電流模式控制可輕鬆設置相位補償，但是存在開關導通時間變短、控制本身變難的問題。本IC採用可通過窄脈衝寬度控制電流的電流模式控制，因此，可輕鬆實現相位補償，有助於減輕配套產品的設計負擔。僅用2個元件即可在廣泛的輸入電壓範圍實現穩定工作。

　　

 

　　3.輸入電壓範圍更寬，支持的應用範圍更廣

　　通過採用ROHM產的高耐壓MOSFET，成功將輸入電壓範圍擴大到12〜65V，達以往產品的約4.6倍。因此，可支持從車載到工業設備的廣泛應用領域。

　　

 

　　4.採用散熱性優異的小型封裝

　　一直以來，提高耐壓會帶來散熱問題，使小型化步履維艱。但是，VQFN24SV4040為背面散熱結構，因此可採用4.0 x 4.0 x 1.0mm封裝，與以往產品相比，實現了54%的小型化。

　　

 

　　5.搭載各種保護功能，確保安全性

　　與以往產品同樣搭載以下保護功能，可安全地驅動IC。

　　・ 支持AEC-Q100標準

　　・ 過電流保護功能

　　・ 低輸入誤動作防止功能

　　・ 高輸入誤動作防止功能

　　・ 輸出過電壓保護功能

　　・ 溫度保護功能

　　・ 負載短路保護功能

　　<術語解說>

　　・DC/DC轉換器

　　電源IC的一種，將直流(DC)電壓轉換為直流電壓。主要有用來降低電壓的降壓型、用來提高電壓的升壓型兩種類型。

　　・脈衝

　　具有一定寬度的矩形波。通過改變脈衝寬度，可控制電流和電壓。

　　・相位補償

　　使電源電路穩定運行、使輸出電壓保持恆定所需的電路。