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업계 최고의 저소비전류와 안정 성능을 실현한, 차량용 승강압 전원 칩 세트 개발
새로운 발상의 Quick() Buck() Booster(부스터) 기술로 아이들링 스톱 탑재 자동차의 시스템 안정성 향상에 기여

2018년 10월 17일

※2018년 10월 17일 현재 로옴 조사

<개요>

package

로옴 주식회사 (본사 : 교토)는 아이들링 스톱 (Idling Stop) 탑재 자동차의 클러스터 판넬 및 게이트웨이 등, 승강압*1 전원을 필요로 하는 자동차 전자 제어 유닛 (Electronic Control Unit, 이하 ECU)용으로 업계 최고의 저소비전류와 안정 성능 (과도 응답 특성)을 실현한 승강압 전원 칩 세트를 개발하였습니다.

본 칩 세트는 승압 기능을 탑재한 강압 DC/DC 컨버터 「BD8P250MUF-C」와 승압 전용 IC 「BD90302NUF-C」로 구성되어 있습니다. 메인 IC인 「BD8P250MUF-C」에는 새로운 발상의 승강압 제어 기술 「Quick Buck Booster」 탑재함으로써후단에 「BD90302NUF-C」를 추가하는 것만으로, 성능면에서 우수한 강압 전원의 특성을 손상시키지 않고 승강압 전원을 구축할 수 있습니다.

승강압 전원으로서, 업계 최고 성능인 무부하 시 소비전류 8µA, 출력 콘덴서 44µF으로 출력전압 변동 ±100mV 동작을 실현 (소비전류는 일반품 대비 70% 저감, 출력 콘덴서는 50% 저감)할 수 있습니다. 이에 따라, 아이들링 스톱 탑재 자동차 등, 단시간에 입력전압 저하가 현저하게 발생하는 어플리케이션의 저전력화와 안정 동작에 크게 기여합니다. 또한, 「Quick Buck Booster」에 의해, 기존에는 실현할 수 없었던 승강압 전원과 강압 전원의 전원 기판과 주변부품, 노이즈 대책의 공통화 설계가 가능하므로, 승강압 전원과 강압 전원을 각각 설계하는 경우에 비해, 전원 기판에 관한 개발공수를 50% 삭감할 수 있습니다.

본 제품은 2018년 9월부터 샘플 (샘플 가격 1000엔 / 개, 세금 불포함) 출하를 개시하였으며, 2019년 1월부터 월 10만개의 생산 체제로 양산을 개시할 예정입니다. 생산 거점은 전공정 로옴 하마마츠 주식회사, 후공정 ROHM Electronics Philippines, Inc.입니다.

앞으로도 로옴은 저전력화 및 시스템의 최적화를 실현하는 제품과 기술을 개발하여, 자동차의 진화에 기여해 나갈 것입니다.

<배경>

최근, 환경 성능이 요구되는 자동차 분야에서, 정차 시에 엔진 및 모터를 멈추는 아이들링 스톱 탑재 자동차가 증가하고 있습니다. 이 ECU에는 아이들링 스톱 시의 배터리 전압 저하에 의한 기능의 불완전, 아이들링 스톱 직후의 배터리 변동 (cranking)으로 인한 오동작의 대책으로서 승강압 전원이 필요합니다. 그러나, 기존의 승강압 IC는 소비전류와 과도 응답 특성에 과제가 있어, 아이들링 스톱의 한차원 높은 보급을 위해 개선이 요구되고 있습니다.

로옴은 아날로그 설계 기술 및 파워계 프로세스를 구사하여 실현한, 고속 펄스 제어 기술 「Nano Pulse Control」을 탑재한 제품 등으로 오토모티브 전원 시장을 리드하고 있습니다. 이번에는 아이들링 스톱의 과제를 해결하는 승강압 제어 기술 「Quick Buck Booster」를 중심으로, 로옴의 오토모티브 전원 기술을 결집시킨 승강압 전원 칩 세트를 개발하였습니다.

 

<특징>

1. 승강압 전원으로 업계 최고의 저소비전류와 과도 응답 특성 실현

칩 세트를 구성하는 강압 DC/DC 컨버터 「BD8P250MUF-C」에는 아날로그 설계 기술을 구사하여 개발한 승강압 제어 기술 「Quick Buck Booster」를 탑재하였습니다. 승강압 전원에 비해 성능면에서 우수한 강압 전원의 특성을 손상시키지 않고, 승강압 전원으로 간단히 전환할 수 있습니다.

따라서, 승강압 칩 세트로 사용할 때도, 무부하 시 소비전류 8µA, 출력 콘덴서 44µF으로 출력전압 변동 ±100mV 동작을 실현할 수 있으므로, 업계 최고의 승강압 전원 (소비전류는 일반품 대비 70% 저감, 출력 콘덴서는 50% 저감)으로서 어플리케이션의 저전력화와 안정 동작, 그리고 콘덴서의 소형화 및 비용 절감에 크게 기여합니다.

 

2. 업계 최초, 동일 기판상에서 승강압과 강압 전환 용이

Quick Buck Booster를 탑재한 칩 세트 구성으로, 기존에는 실현할 수 없었던 승강압 전원과 강압 전원의 전원 기판과 주변부품, 노이즈 대책의 공통화 설계가 가능합니다.

따라서, 승압 전용 IC를 추가하는 것만으로 강압 전원에서 승강압 전원으로 간단히 전환할 수 있어, 승강압 전원과 강압 전원을 각각 따로 설계하는 경우에 비해, 개발공수를 50% 삭감할 수 있습니다.

 

3. Low noise 성능과 AM 라디오 대역 비간섭으로 안정 동작에 기여

BD8P250MUF-C」에는, 높아지는 시장 요구에 대응하는 전자 방해 (Electromagnetic Interference, 이하 EMI) 노이즈 대책용 스펙트럼 확산 기능이 탑재되어 있습니다. 자동차 분야의 노이즈에 대한 국제 규격 「CISPR25」를 만족하는 Low EMI를 달성하였습니다. 동시에, 로옴의 독자적인 초고속 펄스 제어 기술 「Nano Pulse Control」을 탑재함으로써, AM 라디오 대역 (1.84MHz Max.)에 영향을 미치지 않는 2.2MHz 동작을 상시 실행함과 동시에, 최대 36V의 고전압 입력에 대해 ECU가 구동하는 5V의 안정 출력도 실현합니다.

자동차 ECU의 전원에 요구되는 「낮은 전자 방해 성능」「고전압 입력과 저전압 출력으로 AM 라디오 대역 비간섭」을 동시에 실현하여, 노이즈가 우려되는 오토모티브 시스템의 안정 동작에 기여합니다.

<Quick Buck Booster>

Quick Buck Booster는, 로옴의 아날로그 설계 기술을 구사하여 실현한 승강압 제어 기술입니다. 승강압 전원에 비해 성능면에서 우수한 강압 DC/DC 컨버터의 성능을 손상시키지 않고, 간단히 승강압 DC/DC 컨버터로 전환할 수 있습니다. 승강압 전원에 있어서, 강압 전원과 동등한 특성 실현과 주변부품의 소형화 및 개발공수 삭감으로 아이들링 스톱 탑재 자동차의 ECU 등, 단시간에 전압 저하가 현저하게 발생하는 어플리케이션의 안정 동작 및 시스템의 최적화에 기여합니다.

<제품 사양>

구성 품명 입력전압 범위 출력
전압
무부하 시,
소비전류
출력
전압
정밀도
동작
주파수
최대
출력
전류
동작온도 범위
승강압 BD8P250MUF-C 2.7V~36V 5V 8µA(Typ.) ±2% 2.2MHz 0.8A -40 ℃~125 ℃
BD90302NUF-C
강압 BD8P250MUF-C 3.5V~36V 5V 8µA(Typ.) ±2% 2.2MHz 2.0A -40 ℃~125 ℃

<용어 설명>

*1) DC/DC 컨버터, 강압, 승압, 승강압
DC/DC 컨버터는 전원 IC의 일종으로, 직류 (DC)에서 직류로 전압을 변환한다. 일반적으로 전압을 낮추는 강압, 전압을 높이는 승압이 존재한다. 승강압은 입력전압에 따라 승압과 강압을 전환할 수 있지만, 회로가 복잡해지므로 과도 응답 특성 및 소비전류에 대한 과제가 있다.
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