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BD9V100MUF-C:實現業界最高降壓比的DC/DC轉換器

搭載ROHM獨創的
Nano Pulse Control®

Keyword
  • BD9V100MUF-C
  • 最小開關導通時間
  • 降壓比
  • 2MHz
  • 60V
  • 兩步降壓變為一步降壓
  • AM廣播
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  • 車電
  • 48V
  • 超高速脈衝控制技術
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  • 車電
  • 簡化
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ROHM研發出以2MHz開關頻率實現業界最高降壓比的DC/DC轉換IC“BD9V100MUF-C”,並已於2017年6月開始出售樣品,於2017年12月投入量產。

從2016年的CEATEC起,BD9V100MUF-C就開始亮相展示會等諸多場合,並由工程師進行技術演示,對產品研發進行宣傳。由於本產品的問世受到了高度關注,Tech Web很快就在TECH INFO的“來自工程師的聲音”欄目以“可從48V直接降壓到3.3V的DC/DC轉換IC”為題,發佈了“Part 1:能從48V直接降壓到3.3V嗎?”和“Part 2:簡化48V混合動力系統的電源,降低損耗”兩篇報導。

在本文中將介紹正式發佈的BD9V100MUF-C的規格和特點。此前的報導中提到的基本功能和特點基本上沒有改變,不過當時的規格和標準值還屬於暫定階段,最終還是略有變更的。技術規格書的初版現已正式發佈,如欲瞭解詳細內容,還請參閱技術規格書。

ROHM獨創的最尖端電源技術Nano Pulse Control®

Nano Pulse Control®是凝聚ROHM的“電路設計”、“佈局”、“製程”三大尖端類比技術優勢而實現的超高速脈衝控制技術。是有助於輕度混合動力汽車、工業機器人、基站的輔助電源等48V級電源系統的簡化、以及相關應用的小型化的最尖端電源技術。

新產品“BD9V100MUF-C”搭載了融合超高速脈衝控制電路、最佳化的圖案佈局、高耐壓BiCDMOS製程技術優勢研發而成的Nano Pulse Control技術。利用Nano Pulse Control技術,使該產品實現電源IC領域的世界最小*開關導通時間9ns(typ)及穩定的控制,從而實現了高達2.3MHz的高速開關和業界最高的24:1降壓比。*截至2017年7月27日ROHM調查資料

Nano Pulse Control帶來的優勢

1) 傳統的兩步降壓現在一步即可完成,使電源電路的安裝面積可縮減50%以上

BD9V100MUF-C的最小導通時間僅為9ns(typ)、20ns(max)。該最小導通時間因利用Nano Pulse Control技術而非常穩定,比如在2MHz的開關頻率下,可將高達60V的電壓直接降至低達2.5V的低電壓。下面的波形圖是開關頻率2.1MHz、輸入電壓60V、輸出電壓3.3V條件下的實測波形。該條件下的導通時間為2.1MHz-1×(3.3V÷60V)≒26.2ns。最重要的是,希望您注意到這個時間的短脈衝非常整齊而穩定。當然,輸出也是非常穩定降低的電壓。

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由於傳統的高耐壓降壓DC/DC轉換IC大多數都不能達到這個級別的控制,所以從60V、48V等高電壓的降壓一般採用兩步法,比如先從60V降至12V,再從12V降至3.3V或2.5V。當然,只要降低開關頻率即可對應這個問題,但在車電應用中,為了避免干涉到AM廣播,一般要求將開關電源的開關頻率設定在2MHz以上。

兩步降壓變為一步降壓的好處是顯而易見的,電源電路從兩個電路變為一個電路,單單是電源電路的安裝面積就減少了一半。

P-14_graf02

2) 開關頻率更高,從而可使用小型的外接元件,使安裝面積縮減約60%

如前所述,BD9V100MUF-C可在諸如2MHz的開關頻率下,將60V或48V高電壓降至3.3V或2.5V的低電壓。開關電源所需的外接元件–電感和電容,在開關頻率變高時,所需的電感和電容量會減少。這就意味著還可以同時減小元件的尺寸,所以說通過提高開關頻率可縮減電路的安裝面積。

下圖為開關頻率為300kHz和2MHz時的比較示例。安裝面積從6mm2降至2.4mm2,減少了約60%。

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BD9V100MUF-C 主要規格(詳細內容請點擊下列連結參閱技術規格書)

產品型號 輸入電壓範圍 輸出電壓 輸出電壓精度 工作頻率 最大輸出電流 工作溫度範圍
BD9V100MUF-C 16V~60V 0.8V~5.5V ±2% 1.9~2.3MHz 1A (Max.) -40℃~125℃

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