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2021年12月30日 | 汽车电子中BD9P系列产品电源转换芯片技术
2021-12-30 来源：elecfans
随着汽车电子化和电气化进程的加速，汽车中的电子含量越来越多，系统也越来越复杂，就比如罗姆，在汽车电子中的产品就覆盖了包括LED照明、ADAS、车载信息娱乐与仪表盘、ECU、电动汽车以及动力系统等多领域。
罗姆半导体(上海)有限公司技术中心主管朱莎勤介绍道，传统燃油车的电源包括发电机和电池两种，电压范围一般是10-16V左右。而汽车电子中的各元件的工作电压范围不一，需要一次以及二次电源转换的多级降压，才可以确保各芯片正常工作。
针对下一代汽车技术，朱莎勤总结了电源转换芯片的四大特点，包括提高功率转换效率，低耗电量工作；提高耐压能力，支持大电流；提高集成度，减少外围元器件数量/小型化；以及保护功能、长时间高可靠稳定工作。
BD9P系列产品三大特点
“稳定工作、高效率以及高降压比。”朱莎勤总结了BD9P产品的三大技术亮点。
稳定工作
稳定工作的意思是即便电池电压波动的时候也不会产生较大过冲，从而使系统输出可以平稳。朱莎勤表示，尤其是在汽车启停一瞬间的电压波动非常大，在电压从波动到回复正常时，输出电压会发生过冲问题，产生输出尖峰，一方面影响系统稳定性，严重情况下甚至会导致负载器件击穿损坏。
如图所示，罗姆的新产品具有更好的稳定性，采用了全新的输入电压检测方式，可以提高芯片对于电池电压变动的检测精度以及检测速度。“目前客户普遍使用较大的输出电容应对过冲电压，而BD9P可以避免使用过冲电容，从而降低客户整体成本并增加可靠性。”朱莎勤总结道。
高效率
除了快速响应之外，BD9P还降低了内部消耗电流，仅为10μA，尤其是针对轻负载时，转换效率相对于竞品有较大提升。朱莎勤说道：“BD9P可以在较宽的负载电流范围内都实现高效转换，无论汽车在行驶过程中或者引擎启动时，都可以实现较低的功耗，实现节能化。”
高降压比
利用罗姆专利NanoPulseControlTM技术，可以实现更高的输入电压与输出电压的压降比。“乘用车12V系统最大电压可高达40V，如果在40V时还要保证5V或者3.3V的输出电压，就需要高压降比。”朱莎勤介绍。
此外，NanoPulseControl技术还可实现更快的转换频率，目前BD9P工作在2MHz，避免了与AM广播频段最高1.84MHz产生干扰，同时，该技术也可改善尖峰噪音，从而有效改善EMC/EMI。
NanoPulseControl技术显著改善噪声
评估板缩短开发周期
为了方便客户进行测试与评估，在BD9P发布之时，罗姆就已经准备了单品评估板。此外，也推出了整体解决方案的参考设计为形式的评估环境，包括EMC、发热以及功能安全等一系列问题都可以用整体解决方案来评估。
如图所示，REFRPT001参考设计评估板，为车载的ADAS以及信息娱乐系统所开发设计的电源方案，除了BD9P之外，还搭载了罗姆的其他电源监控IC、一次、二次电源转换产品、分立产品等，从而实现从电池到SoC终端设备的完整电源解决方案。
同时，罗姆官网也提供了相关的仿真报告、测试报告、EMC报告、工具下载及原理图、PCB版图、选型手册等。同时，罗姆也推出了ROHMSoluTIonSimulator在线仿真工具，方便客户进行在线仿真计算。
更完备的产品组合和路线图
正如评估板所示，罗姆通过广泛的产品组合，满足客户的一站式电源甚至更多需求。
如图所示，针对ADASECU应用，罗姆可提供包括电源管理、保护、接口以及信号调理与控制的全方位配合。
朱莎勤说道，此次发布的BD9P产品属于一次电源产品，客户对该应用的选择主要考虑功耗、EMC等特性，不需要更多考虑与主芯片的搭配问题。而同时，罗姆正在和一些大的车用SoC厂商联合，开发搭配专属的PMIC产品。
而面对未来，随着SoC的运算能力越来越强，功耗越来越高、电压越来越低的情况，罗姆也会继续开发更高电流，更低电压的转换器或控制器。
朱莎勤总结道，罗姆强调垂直整合型生产体系，凝聚了电路设计、工艺和布局三大先进模拟技术。通过结合三大优势，开发出超高技术水平的产品，满足符合客户和市场需求的产品。
史海拾趣
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