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新型升降壓芯片組讓發(fā)動啟停技術(shù)更趨完善

羅姆推出采用Quick Buck Booster技術(shù)的車載升降壓電源芯片組
2018-12-10
作者:于寅虎
來源:電子技術(shù)應(yīng)用
關(guān)鍵詞: 羅姆 DCDC 升降壓轉(zhuǎn)換器

  隨著節(jié)能型汽車的普及與推廣,,配備發(fā)動機(jī)“自動啟停”功能的車輛越來越多,,停車時(shí)停止引擎和電機(jī)的怠速啟停系統(tǒng)成為電控系統(tǒng)研發(fā)焦點(diǎn),。

  發(fā)動機(jī)啟停(Start-Stop)功能,就是指當(dāng)車輛處于停止?fàn)顟B(tài)(非駐車狀態(tài))時(shí),,發(fā)動機(jī)將暫停工作(而非傳統(tǒng)的怠速保持),,暫停的同時(shí),發(fā)動機(jī)內(nèi)的潤滑油會持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),,使發(fā)動機(jī)內(nèi)部保持潤滑,;當(dāng)松開制動踏板后,發(fā)動機(jī)將再次啟動,,此時(shí)因潤滑油一直循環(huán),,即使頻繁的停車和起步,也不會對發(fā)動機(jī)內(nèi)部造成磨損,。

自動起停.jpg

  作為電池供電的系統(tǒng),,汽車發(fā)動機(jī)在“運(yùn)行-停止-重啟”過程中,傳統(tǒng)的以電池為控制單元供電模式一定會引起電池供電電壓和波動,,而這種波動立刻就會傳導(dǎo)到汽車發(fā)動機(jī)控制單元(ECU)的電源供電,,如果不能保證其他控制單元供電的穩(wěn)定性,那么就會引起車輛行使安全,。

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  因此,,在配備停功能的電源管理方案里,都會使用升降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器來完成從電池到控制單元的穩(wěn)定供電,。然而升降壓型轉(zhuǎn)換器的采用,,給工程師的設(shè)計(jì)帶來新的難題。

  一是采用升降壓型轉(zhuǎn)換器的電路設(shè)計(jì)較為復(fù)雜,,為了保持保證輸出電壓的穩(wěn)定,,必須額外采用較大電容等穩(wěn)壓措施,;

  二是升降壓型轉(zhuǎn)換器與以往的降壓型轉(zhuǎn)換器相比而言,針對電壓波動的反饋速度會較慢,,即瞬態(tài)響應(yīng)性能較差,。

  為了避免因上述兩大缺點(diǎn)影響發(fā)動機(jī)啟停技術(shù)的普及,電源管理廠商們都在想方設(shè)法通過更加先進(jìn)的電路設(shè)計(jì)技術(shù),,來生產(chǎn)出性能更為優(yōu)異的升降壓轉(zhuǎn)換器,。

  不久前,日本廠商羅姆(ROHM)對外宣布了采用解決怠速啟停課題的升降壓控制技術(shù)“Quick Buck Booster”的電源轉(zhuǎn)換器,,而這個(gè)新型升降壓電源芯片組可以很好地解決傳統(tǒng)升降壓轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)復(fù)雜和響應(yīng)性能差的難題,。

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  全球知名半導(dǎo)體制造商ROHM(總部位于日本京都)面向配備怠速啟停系統(tǒng)的車輛中的儀表盤面板和網(wǎng)關(guān)等需要升降壓電源的車載電子控制單元(Electronic Control Unit, 以下簡稱“ECU”),,開發(fā)出實(shí)現(xiàn)業(yè)界優(yōu)異的低消耗電流和穩(wěn)定性能(瞬態(tài)響應(yīng)特性,,以下簡稱“響應(yīng)性能”)的升降壓電源芯片組。

  據(jù)羅姆工程師介紹,,該芯片組由具備升壓功能的降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器“BD8P250MUF-C”和升壓專用IC“BD90302NUF-C”組成,。核心器件“BD8P250MUF-C”中采用了新概念升降壓控制技術(shù)“Quick Buck Booster”,僅需在后端追加“BD90302NUF-C”,,即可在不損害降壓電源在性能方面的特性優(yōu)勢的情況下成功構(gòu)建升降壓電源,。

  與采用傳統(tǒng)的升降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器的升降電源系統(tǒng)相比,采用這款新型芯片級的電源系統(tǒng)具體三大優(yōu)點(diǎn),。

  第一,、實(shí)現(xiàn)了升降壓電源業(yè)界最優(yōu)異的低消耗電流和響應(yīng)性能。

  芯片組里的降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器“BD8P250MUF-C”,,融入了利用ROHM模擬設(shè)計(jì)技術(shù)優(yōu)勢開發(fā)而成的升降壓控制技術(shù)“Quick Buck Booster”,,可在不損害降壓電源在性能方面優(yōu)于升降壓電源的特性優(yōu)勢的情況下,輕松切換為升降壓電源,。

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  因此,,即使作為升降壓芯片組,也可實(shí)現(xiàn)無負(fù)載時(shí)消耗電流僅8μA,、以44μF輸出電容容量實(shí)現(xiàn)輸出電壓波動僅±100mV的穩(wěn)定工作,作為業(yè)界卓越的升降壓電源(消耗電流比普通產(chǎn)品低70%,,輸出電容容量減少50%),,非常有助于應(yīng)用的穩(wěn)定工作與節(jié)能化,以及電容器的小型化與低成本化,。

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  第二,、業(yè)界首創(chuàng)在同一PCB板上輕松切換升降壓和降壓功能,節(jié)省用戶的開發(fā)成本

該芯片組融入了Quick Buck Booster技術(shù),,從而可實(shí)現(xiàn)以往無法實(shí)現(xiàn)的升降壓電源和降壓電源的電源PCB板,、外圍部件、噪聲對策的通用設(shè)計(jì)。

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  因此,,從降壓電源變身為升降壓電源僅需增加1枚升壓專用IC即可輕松實(shí)現(xiàn),,與升降壓電源和降壓電源分別設(shè)計(jì)的情況相比,開發(fā)周期可縮減50%,。

  第三,、低噪聲性能和不干擾AM廣播頻段的特點(diǎn),有助于電源系統(tǒng)穩(wěn)定工作,。

  “BD8P250MUF-C”內(nèi)置擴(kuò)頻功能,,以滿足抗電磁干擾方面不斷增長的市場需求。實(shí)現(xiàn)低EMI,,滿足汽車領(lǐng)域噪聲國際標(biāo)準(zhǔn)“CISPR25”,。

  同時(shí),采用ROHM獨(dú)有的超高速脈沖控制技術(shù)“Nano Pulse Control”,,始終在不干擾AM廣播頻段(1.84MHz Max.)的2.2MHz頻率下工作,,對于最大36V的高電壓輸入,還實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動ECU的5V穩(wěn)定輸出,。

  而且,,同時(shí)實(shí)現(xiàn)車載ECU電源所需的“低電磁干擾性能”和“高電壓輸入、低電壓輸出,,不干擾AM廣播頻段”,,有助于對噪聲性能要求高的車載系統(tǒng)穩(wěn)定工作。

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  據(jù)了解,,羅姆這款新型升降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器芯片組,,除了可以應(yīng)用于發(fā)動機(jī)啟停控制技術(shù)外,,還可以用于在極低溫度下傳統(tǒng)汽車電池的穩(wěn)定供電,,從而保證汽車控制部分的正常工作。

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