简化48V混合动力系统的电源,降低损耗

-提到现有的转换器ic绝大多数无法满足要求,那48v系统的电源现状是怎样的呢?
绝大多数采用两步降压方式。例如,从48v降压至12v,再从12v降压至3.3v等低电压的方法。如果是这种方法,列举的3家公司的ic可用于从48v到12v的降压,从12v的降压可使用支持现有12v系统的车载用转换器ic。
-这样说来,rohm为什么致力于从48v直接降至低电压?
两步变为一步,其实有诸多好处。首先,效率得到改善。而且,2个电源电路变为1个,可减少pcb板的安装空间和元器件数量。
-说到减少元器件数量和pcb板空间能够马上理解,可效率改善具体是怎样的呢?
来看这个例子。
在这个例子中,两步时在第1段有20%的损耗。而且在第2段又有15%的损耗,因此效率为80%×85%=69%。而一步时虽然具有降压比高则效率下降的趋势,但比起两步其高效率还是备受期待。
-还有其他好处吗?
设计的电路减少了1个,因此设计和评估的工时减少,可缩短开发周期。当然,我认为还有助于降低成本。另一个重要之处在于,元器件数量减少意味着可靠性也得以提高。这不正是受汽车特别欢迎的吗?
-既然提到“设计”,就请您介绍一下bd9v100muf-c的规格。
好的。但是,由于尚且不是最终的内容和数值,所以仅供参考。下面是特点和主要规格汇总。
特点
符合aec-q100标准
内置nch power mosfet
软启动功能
电流模式控制
过电流保护功能
防止低输入误动作功能
温度保护功能
输入过电压保护功能
输出过电压保护功能
负载短路保护功能
大功率小型表面贴装型封装
主要规格
输入电压范围:16v~60v
最小导通时间:9ns
输出电压范围:0.8v~5.5v
输出电流:1a(最大)
工作频率:2.1mhz(typ)
基准电压:0.8v±2%(整个温度范围)
关断时电路电流:0µa(typ)
工作温度范围:-40°c~+125°c
封装w(typ)×d(typ)×h(max)
vqfn24sv4040 4.00mm×4.00mm×1.00mm
关于特点,首先第一条就是车载用因此符合aec-q100标准。这是用于汽车的必备项目。内置功率开关。高耐压dc/dc转换器ic中,开关多为外置,而bd9v100muf-c则为了将外置元器件控制在最少并简化设计,内置了高耐压的n-ch mosfet。
-这个电路图是基本的应用电路示例,不过的确外置元器件比较少。
基本上所需的外置元器件仅为输入和输出电容器、电感、输出电压设置用电阻r1和r2、相位补偿用r3和c1、振荡频率设置用电阻rrt、内部稳压器用电容器、自举用的rboot、cboot。不仅内置开关mosfet,还内置有自举用的升压二极管。这样即具备几乎所有的必备保护功能。高耐压且最小导通时间小,因此电路结构和所需元器件无需特殊部件。
控制采用电流模式。电流模式适用于高速工作,相位补偿也简单。
输出电流为1a,可涵盖广泛的应用。另外,输入电压范围为16v~60v,输出电压范围为0.8v~5.5v。从规格即可看出这是将高输入电压直接降至5v以下低电压的产品。
-最后,可以请您介绍一下是怎样实现业界最小导通时间的吗?
涉及到专利等关系,可以谈的不多。众所周知,实现高降压比需要缩短最小导通时间,而以往的控制方法受噪声影响和电路延迟等影响,最小导通时间已经接近极限。对此,rohm利用独有的创意和技术超越了极限。可以说的只能到这,还请谅解。
-那么可以请您总结一下吗?
基本上,这是一款强烈意识到“48v混合动力系统用”的降压型dc/dc转换器,是在工业设备和电信等高电压应用中,可直接降至5v以下的低电压的ic。
迄今为止,一定有“需要降压比高的转换时不得不放弃一步转换而采取两步转换”的例子。尤其是在车载设备中,为了避开与无线电广播相互干扰,2mhz以上的开关频率是关键条件,在48v系统中两步转换几乎被认为是标准做法。“bd9v100muf-c”利用rohm独有的控制技术,实现9ns的最小导通时间,在2mhz以上的高速开关条件下,可从60v一步直接转换到5v以下。通过以上介绍,希望大家能够了解到这款产品效率改善、小型化、元器件数量减少、以及可靠性提高等诸多优势,并刷新以往的常识。
-感谢您的讲解。


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