[经验]

仅高耐压无法解决用户的课题

2018-12-5 10:00:48

1374 高耐压转换器

－接下来想请您介绍一下BD9G341AEFJ。首先请讲一下概要。
BD9G341AEFJ内置的MOSFET是N通道，额定为80V/3.5A。转换方式是称为“二极管整流”或“异步整流”的降压方式。用电阻，电容器，肖特基势垒二极管以及电感等少量的外置元器件，可简单地构建高性能的高耐压DC/DC转换器。
因为是电流模式控制，所以，相位补偿简单，可获得高速的瞬态响应。开关频率可在50kHz～750kHz的范围设置，以优化尺寸和效率。此外，还具有近年来在DC/DC转换器上搭载的几乎所有的保护功能。
请参考下面的特点，规格概略和应用电路例。

・内置额定80V/3.5A，
Ron 150mΩ的Nch MOSFET
・最大输出电流：3A
・输入电压范围：12V～76V
・输出电压范围：1.0V～输入电压
・开关频率（可变）：50kHz～750kHz
・基准电压：1.0V±1.5%（25℃）±2%
（整个温度范围）

・高精度EN阈值±3%
・软启动功能
・待机功能
・搭载过电流保护（OCP），
防止低输入误动作（UVLO），
温度保护电路（TSD），
过电压保护（OVP）
・工作温度范围：-40℃～+85℃
・封装：HTSOP-J8（4.9 x 6.0 x 1.0mm）

－我曾认为既然称作高耐压产品是不是因为有什么特别之处，但其实它的构成非常简单啊。
一般高耐压的DC/DC转换器多采用外置高耐压MOSFET的电路结构来实现高耐压，但BD9G341AEFJ通过内置MOSFET，不再需要进行MOSFET的选型工作等。安装面积因无外置MOSFET的部分而变小。是一款不仅高耐压，而且集成了作为最先进的DC/DC转换器IC所需特性的IC。
－也就是除高耐压之外，还有其他优势对吧。
BD9G341AEFJ是以4个关键点为前提开发的。
1. 实现业界顶级的80V高耐压
2．以80V级的DC/DC转换器，实现业界最高效率
3．搭载防止破坏、提高安全性的保护功能，提高设备的可靠性
4．通过小型封装和减少外置元器件，谋求进一步节省空间以及设计的简化
－通过内置MOSFET来实现80V耐压，还是很不容易的吧？
前面已经稍作介绍，80V的高耐压是通过ROHM拥有的业界最先进的电源系统工艺——0.6µm的高耐压BiCDMOS而实现的。如果没有这种高级的制造工艺是无法制造的。实际上，从市场的高耐压产品尚未达到80V看也可明确知道这一点。要想完全满足包括电信和工业领域的48V级输入电压需求，需要80V的耐压。如果是80V，可对突发的浪涌等保有较大余量，因此，可提高电源条件严格、实用性要求高的应用可靠性。
－关于效率,听说在从高输入电压降到低电压的条件下，效率会变差？
一般来说，支持高耐压的DC/DC转换器，受元件特性和电路结构等影响，效率常常比低电压用的差。另外，从48V降到5V这类降压比高的条件下，比从12V降到5V这样的条件下的效率要低。BD9G341AEFJ与类似的IC比较时，最大可改善效率19%，稳定状态下可改善效率1.5%。图中是振荡频率300kHz、输入电压48V、输出电压5V条件下的数据。

－处理高电压时，防止破坏、提高安全性都是非常重要的吧。
处理高电压是前提，所以，考虑到需要具备更安全的保护功能，输出短路保护搭载了ROHM独有的打嗝（hiccup）模式。通常的输出短路保护，虽然保护功能会工作，但有可能成为过热状态，最终导致产品破坏。BD9G341AEFJ的保护功能，周期性地进行关断与恢复，抑制发热的同时当障碍排除时，就会自动恢复。通过这种方法，可防止电源被破坏，提高应用的可靠性。

－第4点是小型化和设计的简化，这是近来必须考虑的课题。
将包括80V高耐压MOSFET在内的栅极驱动器用升压二极管等一般外置的元器件尽可能地内置，使外置元器件保持在最低限度。类似产品需要的外置元器件是17个左右,但BD9G341AEFJ仅需12个即可。此外，不仅具有如此高的集成度，还成功实现小型8引脚HTSOP-J8（4.9 x 6.0 x 1.0mm）封装。这样，减少了安装面积的同时，设计及评估也变得非常简单。特别是通过内置MOSFET，可以大大减少MOSFET选型和评估作业，缩短产品投入到市场的时间。

－最后，请总结归纳一下。
如果考虑电信和工业设备市场的要求，现有的高耐压DC/DC转换器IC，很难实现具有安全余量的电源。相比之下，ROHM以实现了80V业界顶级耐压的IC，进入高耐压DC/DC转换器IC市场。这对用户来说，高耐压DC/DC转换器IC的选择增多了。
但是，近年来的小型省力化要求、以及缩短产品投入市场的时间等课题，是必须要应对的。只是单纯的“80V高耐压”，无法解决用户的不满和课题，因而ROHM开发了BD9G341AEFJ。
目前，ROHM正在进行使高耐压DC/DC转换器产品阵容更完善的衍生品开发，因此，敬请期待今后的产品阵容。
实现业界顶级的80V高耐压与高效率的DC/DC转换器