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

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。

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	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）

■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。