基于ROHM車載規(guī)格的同步整流降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器

BD9S系列是旨在實現(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。

之所以稱之為“二次（secondary）”，是因為其設(shè)計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，因為1.2V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。

– 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。
編輯：hfy