自動啟停功能(ISS,怠速啟停)成了買車時不可不饒開的功能，而目前的趨勢也是越來越多的車型開始搭載了這項功能。以市面上最火爆的轎車和SUV為例，會發(fā)現能夠買到自動啟停功能的車型已經過半。甚至如別克英朗、昂科威，本田CRV更是全系搭載。但是

 

近日，羅姆在北京舉辦的電源技術發(fā)布會上宣布開發(fā)出了業(yè)界最優(yōu)異的低消耗電流和穩(wěn)定性能(瞬態(tài)響應特性，以下簡稱“響應性能”)的升降壓電源芯片組。ROHM半導體(北京)公司設計中心工控FAE部工程師吳波先生給來訪媒體們詳細講述了該升降壓芯片組合Quick Buck Booster 新概念技術。

 

 

怠速啟停系統(tǒng)的工作原理是，當車輛因為擁堵或者路口停止行進。駕駛員踩下制動踏板，停車摘擋。這時候，Start/Stop系統(tǒng)自動檢測：發(fā)動機空轉且沒有掛擋;防鎖定系統(tǒng)的車輪轉速傳感器顯示為零;電子電池傳感器顯示有足夠的能量進行下一次啟動。滿足這三個條件后，發(fā)動機自動停止轉動。

 

現在市面采用的都是降壓型DC/DC轉換器，在車子啟動時，電池電壓的下降會使得車載電子控制單元(Electronic Control Unit， 以下簡稱“ECU”)停動。要想使ECU穩(wěn)定工作，就需要升降壓轉換器。

 

圖1：電池電壓和ECU在怠速過程中的工作原理

 

但是與降壓型轉換器相比，以往的升降壓型轉換器控制復雜且響應性能較差，輸出需要大容量電容器。升降壓轉換器的缺點已是長期存在的問題。

 

 

對此羅姆推出了新概念電源電路技術“Quick Buck Booster(QBB)*)”來解決升降壓型DC/DC轉換器的缺點問題。

 

圖2：Quick Buck Booster(QBB)技術簡介(與以往產品比較)

 

以往的升降壓轉換器有兩個大包協(xié)商輸出，控制復雜，且響應性能差；采用QBB技術的升降壓轉換器只有一個大腦，所以控制簡單，響應性能優(yōu)異。凝聚ROHM車載電源技術精髓的升降壓電源芯片組由具備升壓功能的降壓DC/DC轉換器「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「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)勢的情況下成功構建升降壓電源。

 

圖3：降壓DC/DC與升降壓DC/DC實物展示

 

特點1：實現升降壓電源業(yè)界最優(yōu)異的低消耗電流和響應性能

 

該升降壓電源，可實現業(yè)界最優(yōu)異的無負載時消耗電流8µA，并以44µF輸出電容容量實現輸出電壓波動僅±100mV的穩(wěn)定工作(消耗電流比普通產品低70%，輸出電容容量減少50%)，因此非常有助于配備怠速啟停功能的車輛等在短時間內輸入電壓發(fā)生顯著下降的應用實現穩(wěn)定工作以及進一步節(jié)能。

 

圖4：升降壓控制技術“Quick Buck Booster”的效果

 

圖5：以往產品與RHOM新產品輸出電源波動比較

 

特點2：業(yè)界首創(chuàng)在同一PCB板上輕松切換升降壓和降壓功能

 

圖6：升降壓電源和降壓電源的切換

 

該芯片組融入了Quick Buck Booster技術，從而可實現以往無法實現的升降壓電源和降壓電源的電源PCB板、外圍部件、噪聲對策的通用設計。

 

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即可輕松實現，與升降壓電源和降壓電源分別設計的情況相比，開發(fā)周期可縮減50%。

 

特點3.低噪聲性能和不干擾AM廣播頻段的特點有助于穩(wěn)定工作

 

圖7：新產品噪聲性能比較

 

「BD8P250MUF-C」內置擴頻功能，以滿足抗電磁干擾(Electromagnetic Interference， 以下簡稱“EMI”)方面不斷增長的市場需求。實現低EMI，滿足汽車領域噪聲國際標準“CISPR25”。同時，采用ROHM獨有的超高速脈沖控制技術「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，還實現了驅動ECU的5V穩(wěn)定輸出。

 

而且，同時實現車載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。

 

 

Nano Pulse Control技術于2017年8月發(fā)布，已廣泛應用于針對汽車、工業(yè)的多款降壓芯片中。應用了該技術的BD9V100MUF的性能大大提升，實現世界最短導通時間9ns，同時在f=2MHz條件下，由48V輸入直接輸出1V成為可能，適用于48V輕度混合動力系統(tǒng)和一些無線通信以及工業(yè)設備。

 

圖8：Nano Pulse Control技術應用

 

 

ROHM一次電源和二次電源發(fā)展線路圖如下：

 

圖9：RHOM車載電源發(fā)展線路圖

 

其中，一次電源主要是從48V或12V降到5V或3V，用于車載導航等。二次電源是從5V降到1.25到1V，用于ADAS(高級駕駛員輔助系統(tǒng))等，未來的技術趨勢是更小封裝，開發(fā)高附加價值的電源IC。

 

ROHM北京公司開業(yè)

 

會上ROHM半導體(北京)公司設計中心所長水源德健先生還告訴大家了一個好消息，ROHM在2018年3月成立了北京公司，過去北京分公司隸屬上海。新的北京公司業(yè)務覆蓋東北、華北，還有西安、內蒙等地。

 

 

 

RHOM一直走在時代的前沿，本次的Quick Buck Booster升降壓技術很好的解決了車輛怠速的問題，雖然目前帶有怠速功能的汽車市場占有率相對少一些，但是在節(jié)能環(huán)保的政策驅動下，未來這會不會是一個大蛋糕還猶未可知。