在全球綠色環(huán)保的發(fā)展趨勢下，能夠滿足節(jié)能、環(huán)保要求的發(fā)動機(jī)自動啟停系統(tǒng)越來越多地被應(yīng)用在各種級別的車型中，而具備自動啟停系統(tǒng)和怠速熄火功能的車輛，在重啟時(shí)會瞬間承受較大的負(fù)載。由于電池電壓下降(Cranking)引起的電壓波動，容易造成ECU停止工作，從而帶來行車安全隱患。為了向ECU（車載電子控制系統(tǒng)）供應(yīng)穩(wěn)定的電源并防止誤操作，需要具備升降壓的新型DC/DC轉(zhuǎn)換器來解決傳統(tǒng)的升降壓轉(zhuǎn)換器響應(yīng)慢、輸出電容容量大、控制復(fù)雜等問題。

全球知名半導(dǎo)體制造商羅姆采用Quick Buck Booster新概念升降壓技術(shù)開發(fā)出凝聚ROHM車載電源技術(shù)精髓的升降壓芯片組，解決了傳統(tǒng)升降壓轉(zhuǎn)換器所存在的問題。ROHM車載升降壓電源芯片組具有響應(yīng)快，業(yè)界頂尖、低消耗電流和穩(wěn)定性能佳，效率高，低EMI等突出特點(diǎn)。

ROHM半導(dǎo)體（北京）有限公司設(shè)計(jì)中心工程師吳波介紹新品

2018年11月20日羅姆（ROHM）于北京新世紀(jì)日航酒店召開Quick Buck Booster新概念升降壓技術(shù)&“車載降壓芯片組”的新品發(fā)布會，發(fā)布會上ROHM日本總部LSI本部通用電源LSI商品開發(fā)部車載電源開發(fā)課DC/DC組技術(shù)員-岡本雅樹先生、ROHM半導(dǎo)體（北京）有限公司設(shè)計(jì)中心所長水原德健先生、ROHM半導(dǎo)體（北京）有限公司設(shè)計(jì)中心工程師吳波先生就Quick Buck Booster新概念升降壓技術(shù)和芯片組（BD8P250MUF-C+BD90302NUF-C）做出全方位的技術(shù)展示與介紹。

Quick Buck Booster 新概念升降壓技術(shù)

為了解決傳統(tǒng)升降壓所遺留的響應(yīng)慢，輸出電容容量大，控制復(fù)雜等問題，ROHM憑借先進(jìn)的模擬設(shè)計(jì)技術(shù)和電源類工藝，運(yùn)用獨(dú)有的超高速脈沖技術(shù)“Nano Pulse Control”開發(fā)出升降壓技術(shù)“Quick Buck Booster”。在大幅改善響應(yīng)性，顯著降低輸出電容器電容值的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了降壓轉(zhuǎn)化器與升降壓轉(zhuǎn)換器的通用設(shè)計(jì)。

* Quick Buck Booster 新概念升降壓技術(shù)開發(fā)背景

ROHM半導(dǎo)體（北京）有限公司設(shè)計(jì)中心工程師吳波先生在介紹Quick Buck Booster新概念升降壓技術(shù)開發(fā)背景時(shí)提到，具備自動啟停功能的車輛在引擎重啟時(shí)，電池電壓下降（Cranking），采用一般的降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器給車載ECU供電時(shí)，容易造成ECU停止工作。而這會帶來一系列問題，諸如儀表盤等電子控制系統(tǒng)停止工作給車輛的行駛帶來一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，所以搭載自動啟停系統(tǒng)的車輛一般都采用升降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器給車載ECU供電，而不用傳統(tǒng)的降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器。主要原因在于升降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器的特點(diǎn)是不管電池電壓是高于還是低于ECU需要的供電電壓，升降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器都可以輸出一個(gè)比較穩(wěn)定的電壓來確保ECU正常工作。

怠速停止車輛電池電壓與ECU

但是升降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器相較于傳統(tǒng)的降壓轉(zhuǎn)換器有一些固有的缺點(diǎn)，例如控制結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，整個(gè)電路回路的響應(yīng)性也比較差。為了解決這種問題，可以對升降壓DC/DC采用降頻運(yùn)行措施，但是降頻運(yùn)行將需要大容量的輸出電容器，以保證輸入電壓的穩(wěn)定值，而這會在無形中增加了升降壓轉(zhuǎn)換器的使用成本。此外，電池電壓的最小值因不同車型而異，將升降壓電源與降壓電源分別設(shè)計(jì)的方案將增加開發(fā)周期與成本。新型升降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器的新課題要求能夠輕松實(shí)現(xiàn)降壓轉(zhuǎn)換器與升壓轉(zhuǎn)換器的通用設(shè)計(jì)來降低整個(gè)電源的開發(fā)周期與成本。

* Quick Buck Booster新概念升降壓技術(shù)特點(diǎn)

1.Quick Buck Booster新概念升降壓技術(shù)采用與傳統(tǒng)的升降壓控制不一樣的控制方式，以實(shí)現(xiàn)與降壓型轉(zhuǎn)換器具有同等效力的高速響應(yīng)性能，輸出電容器的容值可以和傳統(tǒng)的降壓型轉(zhuǎn)化輸出相同，但是比傳統(tǒng)的升降壓控制轉(zhuǎn)換器容值降低50%以上。

2.以往的升降壓轉(zhuǎn)換器需要降壓和升壓各2個(gè)開關(guān)組合和4個(gè)開關(guān)結(jié)構(gòu)，升壓與降壓兩個(gè)大腦需要隨時(shí)就輸出控制進(jìn)行協(xié)商，控制就變得復(fù)雜起來。Quick Buck Booster新概念升降壓技術(shù)引進(jìn)了將升壓比固定的新構(gòu)思。不控制升壓側(cè)而只控制降壓側(cè)，這樣就變成一個(gè)大腦控制，從而提升了電壓變動的響應(yīng)性！

3.Quick Buck Booster新概念升降壓技術(shù)能夠輕松實(shí)現(xiàn)降壓功能及升降壓的通用設(shè)計(jì)。在進(jìn)行電源電路的整體設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)周期可以縮短一半以上。

凝聚ROHM車載電源技術(shù)精髓的升降壓電源芯片組BD8P250MUF-C+BD90302NUF-C

該芯片組由具備升壓功能的DC/DC轉(zhuǎn)換器“BD8P250MUF-C”和升壓專用IC“BD90302NUF-C”組成：BD8P250MUF-C是一款具有升壓功能的降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器，單獨(dú)使用BD8P250MUF-C可以實(shí)現(xiàn)降壓功能，其優(yōu)點(diǎn)有：

1、低功耗的時(shí)候，功耗電流比較低。

2、開關(guān)頻率可以做到2.2MHZ，達(dá)到高效率的電源輸出。

3、具有一般性降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器所具備的良好的動態(tài)響應(yīng)性。

4、芯片帶有專門的抗噪音功能，具備較良好的抗噪音特性。

這款BD90302NUF-C升壓IC是為了配合BD8P250MUF-C而專門開發(fā)的一款升壓芯片，具有固定占空比輸出。將BD8P250MUF-C和BD90302NUF-C結(jié)合使用就得到了可實(shí)現(xiàn)升降電壓的芯片組，核心器件“BD8P250MUF-C”采用了新概念升降壓控制技術(shù)“Quick Buck Booster”，追加“BD90302NUF-C”，即可在不損害降壓電源性能方面的性能優(yōu)勢的情況下，成功構(gòu)建降壓電源。

BD8P250MUF-C+BD90302NUF-C芯片組特點(diǎn)

1、作為升壓電源實(shí)現(xiàn)業(yè)界最優(yōu)低消耗電流和響應(yīng)性能。

在升降壓特性方面，傳統(tǒng)型的產(chǎn)品在空載時(shí)消耗的電流大約為30uA，而搭載“Quick Buck Booster”技術(shù)的ROHM新品消耗的電流大約在8uA左右，靜態(tài)電流降低了70%；因?yàn)樾缕凡捎昧诵滦偷目刂颇Ｊ?，所以不需要很高的穩(wěn)壓電容就可以保證較好的響應(yīng)性能，和傳統(tǒng)的產(chǎn)品相比輸出電容容值減少了50%，大大地節(jié)約系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)成本。

在動態(tài)響應(yīng)的優(yōu)異性比較方面，在右圖穩(wěn)定性比較的圖中，左側(cè)為傳統(tǒng)升壓轉(zhuǎn)換器，右側(cè)為新發(fā)布芯片組。通過比較，傳統(tǒng)穩(wěn)壓電容需要110μF，此時(shí)的輸出電壓的波動在±1000mV，而新產(chǎn)品輸出電容僅為44μA，輸出電壓波動僅為100mv，僅為傳統(tǒng)電壓穩(wěn)壓器電壓波動的1/5，大大減小了電壓波動。通過實(shí)測結(jié)果可以說明，以新發(fā)布的Quick Buck Booster技術(shù)為核心，ROHM在業(yè)界實(shí)現(xiàn)了首次升降壓電源的超快速的動態(tài)響應(yīng)特性，大幅地節(jié)省整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成本。

2、實(shí)現(xiàn)降壓與升降壓的通用設(shè)計(jì)減輕電路設(shè)計(jì)，在同一PCB板上輕松切換降壓和升降壓功能。

針對搭載了自動啟停功能或者是怠速停車功能的車輛，在給車載ECU功能車輛充電的時(shí)候，需要使用具有升降壓功能的DC/DC轉(zhuǎn)換器，才能保證車載電源正常工作運(yùn)行。但是沒有搭載自動啟停功能的車輛，在給它的ECU供電時(shí)，可以選擇使用一顆降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器以滿足供電要求，達(dá)到節(jié)約成本的目的。

輕松實(shí)現(xiàn)升降壓轉(zhuǎn)換器的通用設(shè)計(jì)

新品評估板演示

針對不同的車型，開發(fā)不同的電源方案，就會造成兩套方案同時(shí)開發(fā)，從而浪費(fèi)開發(fā)精力與開發(fā)成本。在電源開發(fā)過程中外部原件的選型，整體補(bǔ)償及噪聲設(shè)計(jì)及PCB主板的設(shè)計(jì)都需要花費(fèi)大量的人力與物力，ROHM新發(fā)布的產(chǎn)品組合可以在PCB板不改版的前提下，非常輕松地實(shí)現(xiàn)降壓功能與升壓功能的切換。我們從原理圖和PCB板中可以看到，整體的PCB板設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)基本一致，將降壓功能升級成升降壓功能只需要增加BD90302NUF-C升壓芯片和電容，這可以節(jié)省整個(gè)電源50%的開發(fā)周期。

3、低噪聲性能，不干擾AM廣播頻段，有助于穩(wěn)定工作。

“BD8P250MUF-C”內(nèi)置擴(kuò)頻功能，采用ROHM獨(dú)有的超高速脈沖控制技術(shù)“Nano Pulse Control”，始終在2.2MHz頻率下工作，不受AM廣播頻段（1.84MHz Max.）的干擾，從而有助于對噪聲性能要求較高的車載系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。

“BD8P250MUF-C”內(nèi)置擴(kuò)頻功能也能夠?qū)崿F(xiàn)低電磁干擾性，輕松滿足汽車領(lǐng)域噪聲要求的CISPR25 CLASS5標(biāo)準(zhǔn)。

通過全面的性能與產(chǎn)品介紹，我們不難看出，這款凝聚ROHM車載電源技術(shù)精髓的升降壓電源芯片組的推出，將會極大提升具備自動啟停系統(tǒng)車輛的性能與行車安全，從而為我們的安全行車保駕護(hù)航！

目前在車載電源IC產(chǎn)品中，ROHM除了現(xiàn)有的BD9V100MUF-C以及本次發(fā)布會發(fā)布的BD8P250MUF-C&BD90302NUF-C芯片組一次電源，ROHM還有在2018年6月發(fā)布的BD9S系列二次電源。在談及ROHM未來的發(fā)展方向時(shí)，吳波先生表示，未來ROHM將會更多地關(guān)注開發(fā)更多附加值高的電源芯片，相信ROHM會憑借技術(shù)實(shí)力不斷為汽車節(jié)能環(huán)保事業(yè)做出積極貢獻(xiàn)。