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BD9Sシリーズ: 車載、ADAS向け、パワーグッド搭載超小型降圧DC/DCコンバータ

2mm角超小型パッケージ
位相補償回路内蔵の1A/0.6Aバージョン

注目ワード
  • ADAS(先進運転支援システム)
  • BD9Sシリーズ
  • パワーグッド
  • 可変ソフトスタート
  • AEC-Q100 グレード1
  • 2.2MHz
  • 小型インダクタ
  • BD9S400MUF-C
  • BD9S300MUF-C
  • BD9S200MUF-C
  • BD9S100NUX-C
  • BD9S000NUX-C
  • 出力ディスチャージ
  • 100%デューティサイクル

ロームは先ごろ、ADAS(先進運転支援システム)のセンサやカメラ、レーダーなど、小型化と省電力化、高信頼性を必要とする自動車の安全運転支援モジュールに向けた、セカンダリ降圧DC/DCコンバータ「BD9Sシリーズ」を発表しました。

「BD9Sシリーズ」は、パワーグッドと可変ソフトスタートを備えた小型、高効率の1ch同期整流降圧DC/DCコンバータで、車載用としてAEC-Q100 グレード1に対応しています。パワーグッドはシステムの安定性と信頼性を高めるために、出力電圧が設定許容値内であるか否かをフラグとして出力します。可変ソフトスタートは、コンデンサ1個で設定でき自由度が高く、起動時の突入電流を防止するなど安全な起動を可能にします。スイッチング周波数は、AMラジオへの干渉を避けるため2.2MHzを採用しており、同時に小型インダクタの使用が可能になっています。小型パッケージと相まって電源回路の小型化に寄与します。

パワーMOSFETを内蔵しており、Nch+Nch構成で3×3mmのウェッタブルフランクQFNパッケージを採用した4A出力のBD9S400MUF-C、3AのBD9S300MUF-C、2AのBD9S200MUF-Cと、Pch+Nch構成、2×2mmパッケージで1AのBD9S100NUX-C、0.6AのBD9S000NUX-Cの2系統がリリースされています。これらは可変出力です。固定出力タイプについては現在開発中です。以下、シリーズの一覧です。

品番 出力電圧 最大出力
電流
パッケージ 共通仕様
BD9S400MUF-C 0.8V~Vin×0.8V 4.0A VQFN16FV3030
3.0×3.0×1.0mm
・入力電圧範囲2.7V~5.5V
・出力電圧精度:±1.5%
・スイッチング周波数:
   2.2MHz±0.2MHz
・動作温度範囲:-40℃~125℃
BD9S300MUF-C 3.0A
BD9S200MUF-C 2.0A
BD9S100NUX-C 0.8V~Vin 1.0A VSON008X2020
2.0×2.0×0.6mm
BD9S000NUX-C 0.6A
**BD9S110NUX-C 1.2V 1.0A 同上
**BD9S111NUX-C 1.8V 1.0A

1A/0.6AバージョンBD9S100NUX-C/BD9S000NUX-Cの特長

1AのBD9S100NUX-C、0.6AのBD9S000NUX-Cは、内蔵の出力段パワーMOSFETのハイサイドがPch、ローサイドはNchの構成です。以下に特長をまとめました。太字の箇条書きは、BD9S100NUX-C、BD9S000NUX-Cだけの特長になります。

Pch+Nch同期整流型降圧DC/DCコンバータ BD9S100NUX-C、BD9S000NUX-Cに採用した2×2mmの超小型パッケージ
2×2mm 超小型パッケージ
100%デューティサイクル対応
出力ディスチャージ機能
位相補償回路内蔵
2×2mm超小型パッケージ
・AEC-Q100 グレード1対応
・2.2MHz PWM電流モード動作
・可変ソフトスタート機能:コンデンサ1個で設定
・Power Good出力(Nchオープンドレイン)
・イネーブル制御
・各種保護機能:低入力電圧誤動作防止(UVLO)、負荷短絡保護機能(SCP)、出力過電圧保護機能(OVP)、過電流保護機能(OCP)、温度保護機能(TSD)

BD9S000NUX-Cのブロック図
BD9S000NUX-Cのブロック図(クリックで拡大)

BD9S000NUX-Cの効率曲線例(5Vin/3.3Vout時)
BD9S000NUX-C 5Vin/3.3Voutでの効率曲線例

■100%デューティサイクル対応
出力段がPch+Nchの構成であることから、入力電圧が低下して設定した出力電圧に近づくと、ハイサイドのMOSFETのオンサイクルが100%になり、出力に電圧を供給し続けます。その時の出力電圧は、おおよそその時の入力電圧から、負荷電流×(Pch MOSFETのオン抵抗+インダクタのDCR)で生じる電圧降下を差し引いた値になります。

■出力ディスチャージ機能
以下の条件に1つでも該当すると、SW端子は内部抵抗(650Ω Typ)でGNDにプルダウンされ、出力ラインにある電荷をディスチャージ(放電)します。これにより、安全な再起動のために出力のプリバイアスをゼロ、もしくは低減します。

   ・VENが0.4V以下
   ・VINが2.45V(Typ)以下(UVLO作動条件)
   ・VFBが0.56V(Typ)以下になり、その状態が1ms(Typ)継続(SCP作動条件)
   ・VFBが0.92V(Typ)以上(OVP作動条件)
   ・Tjが175℃(Typ)以上(TSD作動条件)

該当がすべてなくなると、出力のディスチャージを停止します。

Nch+Nch構成、3×3mmウェッタブルフランクパッケージで、4A/3A/2AのBD9S400MUF-C/BD9S300MUF-C/BD9S200MUF-C については別の記事で解説しています。

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