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車載設(shè)備中二次電源的優(yōu)點(diǎn)

發(fā)布時間:2022-04-06 來源:ROHM 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】BD9S系列是旨在實(shí)現(xiàn)車載電子設(shè)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(guān)鍵要點(diǎn),我們采訪了ROHM的應(yīng)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(chǎn)品符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)近年來已成為車載用IC的重要行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)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(chǎn)工序、質(zhì)量管理以及供應(yīng)方面,也均基于ROHM的車載規(guī)格進(jìn)行,因而標(biāo)明為“車載用”。當(dāng)然,也可以用于車載領(lǐng)域以外的領(lǐng)域。


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之所以稱之為“二次(secondary)”,是因?yàn)槠湓O(shè)計(jì)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(guān)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(zhuǎn)換器,開關(guān)頻率為2.25MHz。


芯片中盡可能地內(nèi)置了集成化電路和元件,當(dāng)然內(nèi)置有輸出晶體管,結(jié)構(gòu)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?yàn)?.2V產(chǎn)品中新增了1A輸出的機(jī)型,所以目前全部機(jī)型為7種。另外還在開發(fā)中的輸出可變型產(chǎn)品也將加入產(chǎn)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(guān)。車載用電子設(shè)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(zhuǎn)換為5V或3.3V。


姑且不論是否將從電池電壓的轉(zhuǎn)換稱為“一次”,由于該第一段的DC/DC轉(zhuǎn)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(chǎn)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(zhuǎn)換的5V和3.3V轉(zhuǎn)換為1.2V、1.5V、1.8V等更低電壓的第二段DC/DC轉(zhuǎn)換器來使用。


– 也許有點(diǎn)跑題,為什么需要設(shè)定成兩段呢?


我覺得從電池電壓應(yīng)該可以直接產(chǎn)生1.2V類的低電壓吧。


當(dāng)然可以,但是有幾個缺點(diǎn)。


如剛才談到的,如果將DC/DC轉(zhuǎn)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(yīng)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(shù)層面來看,當(dāng)降壓比高時,有可能帶來控制與發(fā)熱方面的限制。基于這些原因,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(guān)的問題。


設(shè)置的1V左右的低輸出電壓是設(shè)想向怎樣的裝置供電的?


作為固定輸出設(shè)置的1.2V、1.5V、1.8V支持低電壓驅(qū)動的微控制器和DDR存儲器的電源。另外,1A~3A的輸出電流大致是這些設(shè)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(chǎn)品也將新增到產(chǎn)品系列中,適用范圍將會進(jìn)一步擴(kuò)大。



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