ROHM开创可从48V直接降压到3.3V的DC/DC转换器IC技术

2016-04-20 来源：EEworld

全球知名半导体制造商ROHM开创了在汽车和工业设备等领域需求日益高涨的、可从48V等高输入电压直接降到3.3V或5V等低电压的DC/DC转换器IC技术。

该技术内置高耐压MOSFET并实现高达80V的耐压，同时利用ROHM独有的脉冲控制技术实现了业界最短的开关导通时间20ns。由此，可实现使用2MHz固定开关频率、从48V稳定降压到3.3V的电源系统。

通过大幅提高降压比，不仅不再需要二次电源IC等的中间转换，而且还可轻松实现电流模式控制的相位补偿，非常有助于各种应用的高效化、小型化并减轻设计负担。

此次的技术成果将亮相2016年4月20日（周三）～22日（周五）于日本千叶县“幕张国际展览中心”举办的“TECHNO-FRONTIER2016”，现场将有工程师进行技术展示。

今后，ROHM将以2016年内实现采用该技术的产品“BD51180 TL”的样品出售为目标继续推进开发，同时加速开发融入模拟电源技术优势的高效率、高性能电源技术，持续为社会的节能化贡献力量。

＜背景＞

近年来，随着节能意识的高涨，几乎所有领域都在致力于降低功率转换损耗。在汽车领域，燃油效率改善效果优于传统的12V电源系统、搭载考虑到安全性的48V电源系统的混合动力汽车备受关注。

然而，要驱动一般的车载用MCU和控制系统，需要可从48V直接降压到3.3V或5V的高降压比电源IC，而这种电源IC又不存在，因此只能生成12V等中间电压通过二段式降压来解决。而另一方面，为了防止对无线电频段的影响，又要求2MHz以上的高频工作。

要想满足这种“高输入、低输出、高频工作”的市场需求，需要缩短开关导通时间，但按以往的方法则容易受噪音干扰，这使开关导通时间的最短化陷入困境。

＜特点＞

1．实现业界最短开关导通时间，可稳定降低电压

此次，通过发挥在短时间内控制脉冲的ROHM独有的技术优势，成功实现了仅为以往产品1/6的业界最短开关导通时间20ns。由此，可从电源系统的48V稳定输出驱动各功能所需的3.3V。另外，驱动频率固定在无线电AM频段1.84MHz（MAX）的范围之外即2MHz，无需担心频率干涉问题。

2．电流模式控制，轻松实现相位补偿

DC/DC转换器这类开关电源，具有反馈控制电路，为防止异常振荡，必须进行相位补偿。电流模式控制可轻松设置相位补偿，但是存在开关导通时间变短、控制本身变难的问题。本IC采用可通过窄脉冲宽度控制电流的电流模式控制，因此，可轻松实现相位补偿，有助于减轻配套产品的设计负担。仅用2个元件即可在广泛的输入电压范围实现稳定工作。

3．输入电压范围更宽，支持的应用范围更广

通过采用ROHM产的高耐压MOSFET，成功将输入电压范围扩大到12〜65V，达以往产品的约4.6倍。因此，可支持从车载到工业设备的广泛应用领域。

4．采用散热性优异的小型封装

一直以来，提高耐压会带来散热问题，使小型化步履维艰。但是，VQFN24SV4040为背面散热结构，因此可采用4.0 x 4.0 x 1.0mm封装，与以往产品相比，实现了54％的小型化。

5．搭载各种保护功能，确保安全性

与以往产品同样搭载以下保护功能，可安全地驱动IC。

・支持AEC-Q100标准

・过电流保护功能

・低输入误动作防止功能

・高输入误动作防止功能

・输出过电压保护功能

・温度保护功能

・负载短路保护功能

＜术语解说＞

・DC/DC转换器

电源IC的一种，将直流（DC）电压转换为直流电压。主要有用来降低电压的降压型、用来提高电压的升压型两种类型。

・脉冲

具有一定宽度的矩形波。通过改变脉冲宽度，可控制电流和电压。

・相位补偿

使电源电路稳定运行、使输出电压保持恒定所需的电路。

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ROHM 转换器

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