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BD9V100MUF-C : 업계 최고 강압비 DC/DC 컨버터

2MHz로 업계 최고의 강압비를 달성한
DC/DC 컨버터 IC

주목 키워드
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  • 48V
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로옴은 2MHz 스위칭으로 업계 최고의 강압비를 달성한 DC/DC 컨버터 IC 「BD9V100MUF-C」를 개발하여 제공하고 있습니다.

BD9V100MUF-C는 2017년 발표 이래, 많은 주목을 받아온 제품입니다. 본 Tech Web 사이트에서도 이미 TECH INFO의 「엔지니어 인터뷰」에서 다루었으며, 「48V에서 3.3V로 직접 강압 가능한 DC/DC 컨버터 IC」라는 타이틀로, 「Part 1 : 48V에서 3.3V로 직접 강압은 불가능?」과 「Part 2 : 48V 하이브리드 시스템 전원 심플화를 통해 손실 저감」이라는 기사를 게재하였습니다.

이번 편에서는 BD9V100MUF-C의 사양과 특징에 대해 확인하고자 합니다. 이미 게재되어 있는 기본적인 기능 및 특징에 큰 변화는 없지만, 당시 게재한 사양 및 규격치는 확정 사항이 아니었으므로 약간의 변경이 있습니다. 자세한 내용에 대해서는 데이터시트를 참조하여 주십시오.

오토모티브 용도에 대응, 2MHz로 업계 최고의 강압비를 달성한 동기정류 방식 강압 DC/DC 컨버터 IC

BD9V100MUF-C는 MOSFET 내장의 동기정류 방식 강압 DC/DC 컨버터 IC입니다. 초고속 펄스 제어 회로 및 고내압 BiCDMOS 프로세스 등을 구사한 초고속 펄스 제어 기술 「Nano Pulse Control」을 통해, 전원 IC에서 세계 최소*인 최소 스위칭 ON 시간 9ns를 달성하여, 업계 최고 24:1의 강압비를 실현하였습니다.

2MHz 동작으로 최대 60V의 고전압 입력을, 자동차 ECU용의 5V나 3.3V (최소 2.5V)의 저전압으로 강압할 수 있습니다. 마일드 하이브리드 자동차48V 전원 시스템 등에서, 현재의 2단계 강압을 1단계 강압으로 대체할 수 있습니다. 하나의 DC/DC 컨버터 회로만 필요하므로 부품수를 50% 저감할 수 있어, 심플한 전원 시스템을 실현할 수 있습니다.

우선, 전원 IC로서의 기본적인 특징 및 사양에 대해 확인하겠습니다. 입력전압 범위는 16V~60V, 출력은 0.8V~5.5V로 1A max입니다. 스위칭 주파수를 오토모티브 용도에 특화된, AM 라디오 대역 (최대 1.84MHz)에 영향을 미치지 않는 1.9MHz~2.3MHz의 범위에서 설정할 수 있습니다. 강압비를 결정하는 최소 스위칭 ON 시간은 9ns typ, 20ns max입니다. 이것이 BD9V100MUF-C에서 가장 중요한 포인트입니다. 기존품의 경우 오른쪽 그림과 같이, 이러한 레벨에는 미치지 못합니다.

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소프트 스타트를 비롯한 각종 보호 기능을 구비하였으며, 응용 회로는 고전압 대응과 동시에 표준적인 동기정류방식의 회로입니다. 파워 MOSFET를 내장하여, 설계의 번거로움도 최소화하였습니다.

자동차기기용으로서 AEC-Q100 (Grade 1)에 대응하였으며, 패키지도 Wettable flank를 채용하고 있습니다. Wettable flank에 대해서는 별도로 설명할 예정입니다.

하기에 특징과 권장 동작 조건을 정리하였으므로, 참조하여 주십시오.

BD9V100MUF-C 특징

  • ・2.1MHz 동작으로, 60V에서 3.3V로 직접 변환 가능
  • ・AEC-Q100 대응 (Grade 1)
  • ・최소 스위칭 ON 시간 20ns (max)
  • ・동기정류 방식
  • ・소프트 스타트 기능
  • ・전류 모드 제어
  • ・과전류 보호 기능
  • ・입력 저전압 오동작 방지 기능
  • ・입력 과전압 오동작 방지 기능
  • ・온도 보호 기능
  • ・출력 과전압 보호 기능
  • ・부하 단락 보호 기능
  • ・Wettable flank QFN 패키지

권장 동작 조건

  • ・동작 전원전압 : 16V~60V
  • ・동작 주위 온도 : -40~+125℃
  • ・출력전압 : 0.8V~5.5V
  • ・최소 스위칭 ON 시간*1 : 9ns typ, 20ns max
  • ・출력전류 : 0~1A
  • ・스위칭 주파수 :
     1.9MHz min, 2.1MHz typ, 2.3MHz max
  • ・입력 콘덴서 용량치*2 : 1.2µF min
  • ・스위칭 주파수 설정 저항치*3 :
     6.9kΩ, 7.5kΩ, 8.1kΩ
  •  
  • *1 : 출력전류 0.5A 시의 값, 전수 출하 조사는 실시하고
      있지 않습니다.
  • *2 : 세라믹 콘덴서 권장
  • *3 : 스위칭 주파수의 min, typ, max에 대응

※본 기사는 2017년 12월 시점의 내용입니다.

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