ROHM开发出300mA输出的小型车载LDO稳压器“BUxxJA3DG-C系列”

发布时间：2022-09-28 13:59
作者：Ameya360
来源：网络
阅读量：2126

　　全球知名半导体制造商ROHM（总部位于日本京都市）面向汽车ADAS（高级驾驶辅助系统）中的传感器和雷达等性能日益提升的小型车载应用，开发出LDO稳压器*1IC“BUxxJA3DG-C系列”：BU12JA3DG-C、BU15JA3DG-C、BU18JA3DG-C、BU25JA3DG-C、BU30JA3DG-C、BU33JA3DG-C

ROHM开发出300mA输出的小型车载LDO稳压器“BUxxJA3DG-C系列”

　　近年来，在汽车领域，随着事故防止和自动驾驶技术的创新，对安全性能的要求日益提高。与此同时，车载ADAS中搭载的传感器和雷达的性能越来越高（为提高处理能力而提高电流、为省电而降低电压），这就要求向它们供电的电源IC尺寸更小，并能支持更大的电流。

　　ROHM利用所拥有的DC-DC转换器IC和LDO稳压器丰富的产品阵容，为汽车领域的ECU（电子控制单元）和ADAS等广泛的车载应用提供节能和小型化解决方案。为了满足性能日益提升的ADAS传感器等的电源需求，此次ROHM又开发出在输出电流方面表现出色的低输出噪声小型LDO稳压器系列产品。

　　新产品作为针对车载领域的二次侧*2电源应用而开发的LDO稳压器，满足应用产品对小尺寸、标准输出电压扩展等方面的基本要求。此外，尽管产品尺寸非常小（2.9mm×2.8mm），却支持高达300mA的输出电流，同时还覆盖了下限低至1.7V的输入电压范围，这在同等LDO系列中是很少见的，所以产品也适用于1.8V的电源系统。不仅如此，在输出噪声较低的LDO稳压器中，其噪声仅为55Vrms，比普通产品低约40%（输出电压为3.3V的产品相比），可用于需要更纯净电源的应用，有助于ADAS传感器和雷达等的小型化和性能提升。

　　新产品已于2022年8月开始暂以月产6万个（样品价格150日元/个，不含税）的规模投入量产。另外，新产品已经开始通过电商进行销售，通过Ameya360电商平台可购买。

　　今后，ROHM将继续开发有助于车载应用进一步节能和小型化的电源IC，不断为汽车行业的发展贡献力量。

ROHM开发出300mA输出的小型车载LDO稳压器“BUxxJA3DG-C系列”

　　新产品阵容

　　新产品“BUxxJA3DG-C系列”满足对车载产品的基本要求，比如125℃工作、符合汽车电子产品可靠性标准“AEC-Q100”、车载二次侧LDO稳压器所需的小封装尺寸以及输出电压扩展需求。

　　此外，尽管体积非常小，却支持高达300mA的输出电流，同时，该系列产品还覆盖了1.7V至6.0V的更宽输入电压范围。即使在1.7V输入电压、300mA输出电流条件下也能稳定工作，因此也可用于1.8V的电源系统（适用产品：BU12JA3DG-C）。不仅如此，输出噪声降低至55?Vrms，比一般产品低约40%（输出电压3.3V的产品相比），这使其对传感器等微小的电信号输出不容易产生影响（有助于提高精度），因此非常适用于对噪声敏感的、而且日益小型化和性能提升的车载产品的电源。

　　应用示例

　　◇ 传感器、雷达、摄像头等车载ADAS系统相关

　　◇ 仪表盘、抬头显示器（HUD）等信息娱乐系统相关

　　适用于对噪声敏感的车载产品的二次侧电源以及其他广泛的应用领域。



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　　全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)开发出额定电压45V、输出电流500mA的一次侧*1LDO稳压器*2(以下简称LDO)“BD9xxM5-C”(BD933M5EFJ-C、BD950M5EFJ-C、BD900M5EFJ-C、BD933M5WEFJ-C、BD950M5WEFJ-C、BD900M5WEFJ-C)，非常适用于由车载电池驱动的车载电子产品和ECU(电子控制单元)等的电源。　　近年来，随着汽车中使用的电子元器件的增加，车载电源系统也在增加，对于可直接降低电池电压的、给ECU所用的微控制器等供电的一次侧LDO的需求也与日俱增。但是，车载电池提供的电力容易出现急剧的电压波动，因此要求一次侧LDO对输入电压波动具有优异的输入响应特性。同时，包括ECU在内的LDO后级器件在工作期间，负载电流容易产生波动，因此需要优异的负载响应特性。而另一方面，要想改善这些特性，提高频率特性中的频率是非常重要的，然而对于LDO, 很难实现在确保有助于电源响应性能的相位裕度的同时，将频率特性提高至更高频段。ROHM利用高速负载响应技术“QuiCur™”解决了这一课题，大大提升了新产品的响应性能。　　新产品采用ROHM的高速负载响应技术“QuiCur™”，对负载电流*3波动具有优异的响应特性。因此，即使在输入电压或负载电流波动时，也能实现应用产品所需的稳定工作(输出电压波动100mV以内：负载电流波动0mA⇔500mA Tr/Tf=1μ秒)。另外，还实现了消耗电流仅为9.5µA(Typ.值)的低电流工作，有助于降低车载应用的功耗。不仅如此，新产品还计划提供四种封装形式，包括小型HTSOP-J8封装、散热性能出色的TO252封装(TO252-3/TO252-5)和HRP5封装，客户可根据使用环境灵活选用。　　HTSOP-J8封装的新产品已于2023年12月开始暂以月产2万个的规模投入量产(样品价格：200日元/个，不含税)。预计到2024年底，产品阵容将扩大为包括TO252-3、TO252-5和HRP5三种封装形式的共18款产品。前道工序的生产基地为ROHM Hamamatsu Co., Ltd.(日本滨松市)，后道工序的生产基地为ROHM Electronics Philippines, Inc.(菲律宾)和ROHM Integrated Systems (Thailand) Co., Ltd.(泰国)。另外，新产品已经开始通过电商进行销售，通过Ameya360等电商平台均可购买。　　未来，ROHM将围绕所擅长的模拟技术继续推进相关产品的开发，为提高汽车的可靠性并降低功耗贡献力量。　　<产品阵容>      新产品“BD9xxM5-C”满足对车载产品的基本要求，比如150℃工作、符合车载电子产品可靠性标准“AEC-Q100”等。而且，利用QuiCur™技术，实现了出色的响应性能，消耗电流也很低，目前计划开发多种封装，以便客户根据使用环境灵活选择。　　<应用示例>　　适用于包括ECU在内的用车载一次电源驱动的各种应用。　　・燃油喷射装置(FI)、胎压监测系统(TPMS)等动力总成应用　　・车身控制模块(BCM)等车身应用　　・仪表盘和抬头显示系统(HUD)等信息娱乐系统　　<关于高速负载响应技术“QuiCur™”>　　QuiCur™的命名源自可实现高速负载响应的ROHM自有电路“Quick Current”，利用该技术，在电源IC的反馈电路中，可以在不引起不稳定的前提下，更大程度地实现预期的负载响应特性(响应性能)。　　另外，还能够以尽可能小的输出电容器容量实现电源IC的稳定工作。此外，在电源IC的一种——开关稳压器中，可以线性调整电容量和输出电压波动，即使在因规格变更而改变电容量时，也能轻松实现预期的稳定工作，因此，从减少元器件数量和稳定工作这两方面的优势看，有助于大幅减少电源电路的设计工时。　　如果需要了解关于QuiCur™技术的更多信息，请访问下面的URL：　　https://www.rohm.com.cn/news-detail?news-title=2022-02-10_news_quicur&defaultGroupId=false 　　・“QuiCur™”是ROHM Co., Ltd.的商标或注册商标。　　<支持工具>　　新产品验证用的仿真模型，备有高精度SPICE模型“ROHM Real Model”，利用ROHM自有的基于模型的技术，可忠实地复现IC实物的电气特性和温度特性，从而可实现IC实际值与仿真值完全一致。通过切实可靠的验证，可防止产品试制后的返工等问题发生，有助于提高应用产品的开发效率。　　这种SPICE模型可从下面的ROHM官网链接获取：　　https://www.rohm.com.cn/products/power-management/linear-regulators/single-output-ldo-regulators?page=1&PS_ProductSeries=BD9xxM5%20series&PS_SpiceLink=1.0#parametricSearch　　<电商销售信息>　　网售平台：Ameya　　新产品在其他电商平台也将逐步发售。　　(开始销售时间：2024年2月)　　・产品信息　　产品型号：BD950M5EFJ-C、BD933M5WEFJ-C、BD950M5WEFJ-C、BD900M5WEFJ-C　　<术语解说>　　*1) 一次(Primary)　　在电源IC中，从电池等电源的角度看，进行第一级转换的被称为“一次”，进行第二级转换的被称为“二次”。　　*2) LDO稳压器(Low Drop Out稳压器/低饱和稳压器)　　一种可将电压从直流电 (DC) 转换为直流电的电源IC。输入输出电压差较小，属于线性稳压器(输入输出电压为线性动作)。与DC-DC转换器IC(开关稳压器)相比，具有电路结构简单、噪声少等特点。　　*3) 负载电流　　对于电源IC而言，微控制器、传感器等后级电子电路均可视为“负载”。当这些负载工作时，会流过电流(负载电流)，这会导致电源IC的输出电压波动(下降)。负载响应特性是指恢复受负载电流影响而波动的电压所需的响应时间以及电源的稳定性。
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ROHM：可以提高工业逆变器功率转换效率并具有节能效果的半导体
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ROHM：可以提高工业逆变器功率转换效率并具有节能效果的半导体

　　Powering Industrial Innovations ～半导体助推工业设备创新～先进的半导体功率元器件和模拟IC助力工业用能源设备节能　　随着向无碳社会的推进以及能源的短缺，全球对可再生能源寄予厚望，对不断提高能源利用效率并改进逆变器技术(节能的关键)提出了更高要求。而功率元器件和模拟IC在很大程度上决定了逆变器的节能性能和效率。通过在适合的应用中使用功率元器件和模拟IC，可以进一步提高逆变器的功率转换效率，降低工业设备的功耗，从而实现节能。本文将为您介绍在新型逆变器中应用日益广泛的先进功率元器件和模拟IC的特性及特点。　　目录　　什么是具有节能效果的逆变器?　　为什么必须要使逆变器更加节能?　　功率元器件是提高逆变器节能效果的关键所在　　解决不同课题和困扰的各种半导体产品的特点及优势　　希望优先提高转换效率　　希望既能提高转换效率，又能降低成本　　希望有助于设备的小型化和轻量化　　模拟IC　　电源IC　　栅极驱动器IC　　分流电阻器　　总结　　产品介绍、详细信息、其他链接等　　什么是具有节能效果的逆变器?　　逆变器是用来将直流电(DC)转换为交流电(AC)并有效地提供所需电力的设备。使用效率高的逆变器，可以更大程度地提高设施和设备的性能并降低能耗。　　提到逆变器，很多人通常可能会认为它是在FA应用中用来控制电机的技术，或者用来使电泵、风门、风扇、鼓风机、空调等平稳运行的技术。其实，有效地转换电能也是逆变器的一个主要用途，是使工业设备更节能的关键技术。特别是在追求无碳社会和碳中和的进程中，太阳能发电设施中使用的光伏逆变器市场和充电桩市场不断增长，从而对具有出色能量转换效率的逆变器的需求也日益高涨。接下来将围绕逆变器的功率转换进行具体说明。　　逆变器及其相关的功率元器件解决方案在促进包括太阳能发电系统在内的各种工业设施和设备的节能和效率提升方面发挥着核心作用。　　另外，逆变器的高效运作高度依赖于半导体技术的进步。通过使用先进的半导体，可以使逆变器更高效、更稳定地工作。此外，还可以延长设备的使用寿命，先进半导体产品能够带来诸多好处。　　为什么必须要使逆变器更加节能?　　世界上第一台逆变器诞生于1958年。日本的第一款逆变器产品诞生于1966年。逆变器本身已经不是一项新技术，大家所用的设施和电气设备中都有可能配有逆变器。然而，如今对使用中的设施和设备中的逆变器进行改进的需求越来越多。　　其主要原因之一是制造现场的用电量增加。目前，很多生产设施的自动化和智能化程度都越来越高。尽管单台设备都更加节能，但从设施整体看，用电量却在增加，这种情况屡见不鲜。要想更大程度地发挥出设施的节能性能，逆变器也需要具备相应的性能。　　另一个主要原因是设备电压提升以及对设备小型化、轻量化的要求提高。例如，在太阳能发电设施中，电压越来越高，功率调节器却越来越小、越来越轻，这就要求作为功率转换设备的逆变器能够满足这些需求。　　功率元器件　　提高逆变器节能效果的关键所在　　使用逆变器进行功率转换时，大约有90%的功率损耗是由功率元器件造成的。因此，可以毫不夸张地说，功率元器件的性能决定了逆变器的性能。在工业设备领域，以往主流的Si功率元器件正在被SiC功率元器件和GaN功率器件快速取代。在逆变器领域也呈现同样的趋势。　　那么，应该如何为逆变器选择合适的功率元器件呢?事实上，并不是仅仅更换为新的SiC元器件或GaN器件即可解决问题。这是因为设施的规模和需求不同，相应的解决方案也会不同。根据设施需求和用途选择合适的功率元器件解决方案，就可以实现性价比更高和能量转换效率更出色的逆变器，从而通过逆变器实现节能。　　例如，ROHM的功率元器件产品群具有以下特点：　　解决不同课题和困扰的　　各种半导体产品的特点及优势　　理想的功率元器件解决方案会因逆变器的用途和需要解决的问题和困扰而有所不同。那么，具体而言，哪些需求更多呢?如果分得太细，涵盖的范围将非常广，所以在这里仅介绍具有代表性的需求以及相应的理想功率元器件解决方案。　　1. 希望优先提高转换效率　　当希望优先提高转换效率、提高发电量时，建议采用SiC MOSFET和SiC SBD等SiC器件。SiC器件具有耐压高、导通电阻低和开关速度快的优异特性，因此用SiC器件替代Si器件可以提升转换效率，有助于提高发电量。　　例如，当要通过家用光伏逆变器提高平均照度下的发电量时，用SiC器件替代Si器件可将发电量提高3.4%左右，即1kW～2kW时的发电能力预计可改善约45W(全年210kWh)*。另外，对于支持高电压和大电流的逆变器的需求也与日俱增。　　*发电5kW时约为130W(全年570kWh)。　　2. 希望既能提高转换效率，又能降低成本　　既希望提高转换效率，又希望降低成本。Hybrid-IGBT可以满足这样的需求。Hybrid-IGBT是在传统IGBT的反馈单元(续流二极管)中使用了ROHM低损耗SiC SBD的Hybrid型IGBT，与传统的IGBT相比，可以大大降低导通时的开关损耗。　　该系列产品非常适用于诸如电动汽车(xEV)中的车载充电器和DC-DC转换器、太阳能发电系统中的光伏逆变器等处理大功率的工业设备和汽车电子设备，具有功率损耗低于Si器件、成本效益优于SiC器件的优点。　　另外，对于太阳能发电设施中使用的逆变电路、图腾柱PFC电路和LLC电路，建议使用融入了Super Junction技术的PrestoMOS™。PrestoMOS™通过采用ROHM专利技术，同时实现了业界超快反向恢复时间和原本难以同时实现的低导通电阻，与同等的普通产品相比，更有助于逆变器节能。　　3. 希望有助于设备的小型化和轻量化　　不仅要求设备的节能性能出色，还希望设备的体积更小。尤其是在太阳能发电设施中，分布式系统的普及要求减轻设备重量以降低安装成本，因此相应的产品呈现小型化趋势。针对此类需求，建议采用GaN器件，这种器件在现有的集中式光伏逆变器中作为替代品已经开始普及，是非常适用于微型逆变器的器件。　　GaN器件具有出色的开关特性和高频特性，因而在市场上的应用日益广泛。不仅如此，其导通电阻也低于Si器件，在助力众多应用实现更低功耗和小型化方面被寄予厚望。在太阳能发电设施所用的光伏逆变器中，在其MPPT(Maximum Power Point Tracking)和蓄电单元采用GaN器件，与采用SiC器件时相比，可以进一步降低构成电路的线圈部件的电感值(L)，从而能够减少绕线匝数、或使用尺寸更细的芯材，因此有助于大大缩小线圈的体积。另外，还可以减少电解电容器的数量，与Si器件(IGBT)相比，所需安装面积更小。　　ROHM将有助于应用产品的节能和小型化的GaN器件命名为“EcoGaN™系列”，并一直致力于进一步提高器件的性能。　　* EcoGaN™是ROHM Co., Ltd.的商标或注册商标。　　另一种推荐方法是利用上述第1节中介绍的SiC MOSFET在高温环境下优异的工作特性优势。由于这种器件的容许损耗低，发热量少，因此可通过与合适的外围元器件相结合来减小散热器件的数量和尺寸，从而减轻逆变器的重量。　　模拟IC　　与功率元器件一样，电源IC和栅极驱动器等模拟IC对逆变器的性能影响也很大。电源IC可以控制设备运行所需的电压，是相当于电气设备心脏的重要器件，起到将电压转换为合适的电压并稳定供电的作用。　　栅极驱动器可以控制MOSFET和IGBT的驱动，通过控制栅极电压来执行ON/OFF开关动作。由于大部分功率损耗发生在开关过程中，因此栅极驱动器对于提高节能性能而言是非常重要的器件。栅极驱动器不仅适用于使用大电流的工业设备，还适用于要求高耐压的应用。　　电源IC　　对于逆变器用的电源IC，推荐采用内置SiC MOSFET的电源IC。这种产品已经将SiC MOSFET内置于电源IC中，应用产品无需进行SiC MOSFET驱动电路设计，因此可以大大减少元器件数量，并且可以利用保护电路实现安全的栅极驱动。　　栅极驱动器IC　　虽然SiC MOSFET和GaN器件的性能很高，但它们的开关控制较难，因此离不开高性能的栅极驱动器IC。　　ROHM拥有可以更好地驱动上述各种功率器件的丰富的栅极驱动器IC产品群。例如，ROHM开发的GaN用栅极驱动器IC，可以更大程度地激发出GaN的高速开关性能，助力应用产品实现节能和小型化。　　分流电阻器　　在电流检测用途中使用的分流电阻器也是有助于大功率应用产品小型化的重要元件。随着应用产品的功率越来越高，对于能够处理大功率且阻值低的分流电阻器的需求也不断增长。分流电阻器的亮点在于其优异的散热性能和出色的温度特性。　　ROHM的产品阵容中包括支持高达4W～10W级额定功率的低阻值分流电阻器GMR系列，使用该系列产品，即使在大功率条件下工作也能实现高精度的电流检测，有助于设备的安全运行以及节能和小型化。　　总结　　为提高能源利用率，逆变器技术正在突飞猛进地发展，并已成为包括工业应用在内的各种能源设备不可或缺的组成部分。利用这项技术，可以通过将直流电转换为交流电并根据需要优化供电，来减少能源浪费并延长设施和设备的使用寿命。另外，通过使用符合应用需求和目的的理想半导体解决方案，可以进一步提高逆变器的功率转换效率。ROHM通过推动先进功率元器件和模拟IC在逆变器中的应用，来促进各种设备的节能，从而为实现可持续发展社会贡献力量。　　• IGBT　　• 功率晶体管　　• 功率元器件　　• SiC功率元器件　　• SiC MOSFET　　• SiC肖特基势垒二极管　　• GaN功率器件　　• 模拟IC　　• 电源管理/电源IC　　• 栅极驱动器　　• GaN用栅极驱动器　　• BD2311NVX-LB　　• Super Junction MOSFET　　• 内置1700V耐压SiC MOS的AC-DC转换器IC　　• 电流检测用 贴片电阻器(分流电阻器)　　• 大功率 分流电阻器/低阻值 金属板(GMR系列)　　• ROHM开发出内置SiC二极管的IGBT(Hybrid IGBT)“RGWxx65C系列”　　• ROHM开发出EcoGaN™ Power Stage IC“BM3G0xxMUV-LB”，助力减少服务器和AC适配器等的损耗和体积!
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