ROHM车载升降压电源芯片组为汽车电子安全保驾护航

在全球绿色环保的发展趋势下，能够满足节能、环保要求的发动机自动启停系统越来越多地被应用在各种级别的车型中，而具备自动启停系统和怠速熄火功能的车辆，在重启时会瞬间承受较大的负载。由于电池电压下降(Cranking)引起的电压波动，容易造成ECU停止工作，从而带来行车安全隐患。为了向ECU（车载电子控制系统）供应稳定的电源并防止误操作，需要具备升降压的新型DC/DC转换器来解决传统的升降压转换器响应慢、输出电容容量大、控制复杂等问题。

全球知名半导体制造商罗姆采用Quick Buck Booster新概念升降压技术开发出凝聚ROHM车载电源技术精髓的升降压芯片组，解决了传统升降压转换器所存在的问题。ROHM车载升降压电源芯片组具有响应快，业界顶尖、低消耗电流和稳定性能佳，效率高，低EMI等突出特点。

ROHM半导体（北京）有限公司设计中心工程师吴波介绍新品

2018年11月20日罗姆（ROHM）于北京新世纪日航酒店召开Quick Buck Booster新概念升降压技术&“车载降压芯片组”的新品发布会，发布会上ROHM日本总部LSI本部通用电源LSI商品开发部车载电源开发课DC/DC组技术员-冈本雅树先生、ROHM半导体（北京）有限公司设计中心所长水原德健先生、ROHM半导体（北京）有限公司设计中心工程师吴波先生就Quick Buck Booster新概念升降压技术和芯片组（BD8P250MUF-C+BD90302NUF-C）做出全方位的技术展示与介绍。

Quick Buck Booster 新概念升降压技术

为了解决传统升降压所遗留的响应慢，输出电容容量大，控制复杂等问题，ROHM凭借先进的模拟设计技术和电源类工艺，运用独有的超高速脉冲技术“Nano Pulse Control”开发出升降压技术“Quick Buck Booster”。在大幅改善响应性，显著降低输出电容器电容值的同时，实现了降压转化器与升降压转换器的通用设计。

* Quick Buck Booster 新概念升降压技术开发背景

ROHM半导体（北京）有限公司设计中心工程师吴波先生在介绍Quick Buck Booster新概念升降压技术开发背景时提到，具备自动启停功能的车辆在引擎重启时，电池电压下降（Cranking），采用一般的降压型DC/DC转换器给车载ECU供电时，容易造成ECU停止工作。而这会带来一系列问题，诸如仪表盘等电子控制系统停止工作给车辆的行驶带来一定的安全风险，所以搭载自动启停系统的车辆一般都采用升降压型DC/DC转换器给车载ECU供电，而不用传统的降压型DC/DC转换器。主要原因在于升降压型DC/DC转换器的特点是不管电池电压是高于还是低于ECU需要的供电电压，升降压型DC/DC转换器都可以输出一个比较稳定的电压来确保ECU正常工作。

怠速停止车辆电池电压与ECU

但是升降压DC/DC转换器相较于传统的降压转换器有一些固有的缺点，例如控制结构较为复杂，整个电路回路的响应性也比较差。为了解决这种问题，可以对升降压DC/DC采用降频运行措施，但是降频运行将需要大容量的输出电容器，以保证输入电压的稳定值，而这会在无形中增加了升降压转换器的使用成本。此外，电池电压的最小值因不同车型而异，将升降压电源与降压电源分别设计的方案将增加开发周期与成本。新型升降压DC/DC转换器的新课题要求能够轻松实现降压转换器与升压转换器的通用设计来降低整个电源的开发周期与成本。

* Quick Buck Booster新概念升降压技术特点

1.Quick Buck Booster新概念升降压技术采用与传统的升降压控制不一样的控制方式，以实现与降压型转换器具有同等效力的高速响应性能，输出电容器的容值可以和传统的降压型转化输出相同，但是比传统的升降压控制转换器容值降低50%以上。

2.以往的升降压转换器需要降压和升压各2个开关组合和4个开关结构，升压与降压两个大脑需要随时就输出控制进行协商，控制就变得复杂起来。Quick Buck Booster新概念升降压技术引进了将升压比固定的新构思。不控制升压侧而只控制降压侧，这样就变成一个大脑控制，从而提升了电压变动的响应性！

3.Quick Buck Booster新概念升降压技术能够轻松实现降压功能及升降压的通用设计。在进行电源电路的整体设计时，设计周期可以缩短一半以上。

凝聚ROHM车载电源技术精髓的升降压电源芯片组BD8P250MUF-C+BD90302NUF-C

该芯片组由具备升压功能的DC/DC转换器“BD8P250MUF-C”和升压专用IC“BD90302NUF-C”组成：BD8P250MUF-C是一款具有升压功能的降压型DC-DC转换器，单独使用BD8P250MUF-C可以实现降压功能，其优点有：

1、低功耗的时候，功耗电流比较低。

2、开关频率可以做到2.2MHZ，达到高效率的电源输出。

3、具有一般性降压型DC/DC转换器所具备的良好的动态响应性。

4、芯片带有专门的抗噪音功能，具备较良好的抗噪音特性。

这款BD90302NUF-C升压IC是为了配合BD8P250MUF-C而专门开发的一款升压芯片，具有固定占空比输出。将BD8P250MUF-C和BD90302NUF-C结合使用就得到了可实现升降电压的芯片组，核心器件“BD8P250MUF-C”采用了新概念升降压控制技术“Quick Buck Booster”，追加“BD90302NUF-C”，即可在不损害降压电源性能方面的性能优势的情况下，成功构建降压电源。

BD8P250MUF-C+BD90302NUF-C芯片组特点

1、作为升压电源实现业界最优低消耗电流和响应性能。

在升降压特性方面，传统型的产品在空载时消耗的电流大约为30uA，而搭载“Quick Buck Booster”技术的ROHM新品消耗的电流大约在8uA左右，静态电流降低了70%；因为新品采用了新型的控制模式，所以不需要很高的稳压电容就可以保证较好的响应性能，和传统的产品相比输出电容容值减少了50%，大大地节约系统的整体设计成本。

在动态响应的优异性比较方面，在右图稳定性比较的图中，左侧为传统升压转换器，右侧为新发布芯片组。通过比较，传统稳压电容需要110µF，此时的输出电压的波动在±1000mV，而新产品输出电容仅为44µA，输出电压波动仅为100mv，仅为传统电压稳压器电压波动的1/5，大大减小了电压波动。通过实测结果可以说明，以新发布的Quick Buck Booster技术为核心，ROHM在业界实现了首次升降压电源的超快速的动态响应特性，大幅地节省整个系统的设计成本。

2、实现降压与升降压的通用设计减轻电路设计，在同一PCB板上轻松切换降压和升降压功能。

针对搭载了自动启停功能或者是怠速停车功能的车辆，在给车载ECU功能车辆充电的时候，需要使用具有升降压功能的DC/DC转换器，才能保证车载电源正常工作运行。但是没有搭载自动启停功能的车辆，在给它的ECU供电时，可以选择使用一颗降压型DC/DC转换器以满足供电要求，达到节约成本的目的。

轻松实现升降压转换器的通用设计

新品评估板演示

针对不同的车型，开发不同的电源方案，就会造成两套方案同时开发，从而浪费开发精力与开发成本。在电源开发过程中外部原件的选型，整体补偿及噪声设计及PCB主板的设计都需要花费大量的人力与物力，ROHM新发布的产品组合可以在PCB板不改版的前提下，非常轻松地实现降压功能与升压功能的切换。我们从原理图和PCB板中可以看到，整体的PCB板设计结构基本一致，将降压功能升级成升降压功能只需要增加BD90302NUF-C升压芯片和电容，这可以节省整个电源50%的开发周期。

3、低噪声性能，不干扰AM广播频段，有助于稳定工作。

“BD8P250MUF-C”内置扩频功能，采用ROHM独有的超高速脉冲控制技术“Nano Pulse Control”，始终在2.2MHz频率下工作，不受AM广播频段（1.84MHz Max.）的干扰，从而有助于对噪声性能要求较高的车载系统的稳定工作。

“BD8P250MUF-C”内置扩频功能也能够实现低电磁干扰性，轻松满足汽车领域噪声要求的CISPR25 CLASS5标准。

通过全面的性能与产品介绍，我们不难看出，这款凝聚ROHM车载电源技术精髓的升降压电源芯片组的推出，将会极大提升具备自动启停系统车辆的性能与行车安全，从而为我们的安全行车保驾护航！

目前在车载电源IC产品中，ROHM除了现有的BD9V100MUF-C以及本次发布会发布的BD8P250MUF-C&BD90302NUF-C芯片组一次电源，ROHM还有在2018年6月发布的BD9S系列二次电源。在谈及ROHM未来的发展方向时，吴波先生表示，未来ROHM将会更多地关注开发更多附加值高的电源芯片，相信ROHM会凭借技术实力不断为汽车节能环保事业做出积极贡献。