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電源技術第三彈 羅姆Nano Cap電容小型化技術箭在弦上
 

【CTIMES/SmartAuto 王岫晨 報導】   2020年02月26日 星期三

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混合動力車和電動汽車(EV)加速了全球減少二氧化碳排放的議題,但是人們一直對輕度混合動力車更感興趣,原因是輕度混合動力車比全混合動力車更具成本效益,特別是在歐洲市場。一般來說,混合動力車使用48V電源系統,其傳輸效率高於傳統的12V電源。另一方面,位於車輛各個部分中的ECU需要較低的驅動電壓(例如3.3V),並且需要處理到更低的2.5V電壓。

羅姆的Nano Cap LDO電容小型化技術讓電容的使用量更少,能有效減少電容使用量。
羅姆的Nano Cap LDO電容小型化技術讓電容的使用量更少,能有效減少電容使用量。

如果使用傳統的DC/DC轉換器,當在2MHz的工作頻率下要從48 V降至3.3 V的低電壓,有必要先降至12 V的中間電壓,然後進行二次降壓,過程中需要使用到兩顆降壓晶片。如果要由一顆晶片來實現從最大60V的電源降壓到最小2.5V的驅動電壓,必須要達到24:1的高壓降比。

羅姆(ROHM)的電源技術一直在追求小型化和節能。 Nano系列是一種創新的電源技術,它是使用已經開發的類比技術所創造的。Nano系列透過整合的生產系統實現,該系統產品從開發到內部製造的所有過程,都可以滿足市場需求的電源IC功能,並為社會做出節能的貢獻。

ROHM挑戰了單晶片DC/DC轉換器的技術障礙,開發出超高速脈衝控制技術Nano Pulse Control。透過該技術,可以將接通時間減少到9ns,可以說是一項革命性的技術。而該技術的另一個重點是,可以對極小的脈衝寬度執行穩定的控制。ROHM在開發過程中,改變了傳統思維方式,利用垂直整合類比設計技術和電源系統製程的經驗,這是取得成功的關鍵因素。採用這種技術的MOSFET降壓型DC/DC轉換器,可在2MHz的工作頻率下,實現從60V到2.5V的單晶片一次降壓。

與二次降壓的方案相比,一次降壓的外部元件數量可以大幅減少。此外,較高的頻率可以減小線圈的尺寸。如此一來,就可以縮小體積,簡化系統並降低成本。可以預期的是,由48V電源系統驅動的輕度混合動力車、工業機器人、基地台變電站電源,以及其他工業設備都需要小型化並降低成本,這些需求將進一步促使Nano Pulse Control技術的普及。

近年來,在汽車領域,隨著電動汽車和自動駕駛技術的發展,加速了電氣化近程,特別是在一輛電動汽車中,會使用超過10,000個電容器。羅姆繼Nano Pulse Control和 Nano Energy之後,第三種功率技術Nano Cap也在近期問世,在使用更少電容的狀況下,也能讓線性穩壓器(LDO)正常運作。根據不同應用,羅姆不僅在汽車領域,而是在更廣泛的應用市場,都能有助於減少電容的使用。

搭載Nano Cap技術的LDO,只需要負載(如MCU等)的輸入電容,就能進行運作。既使沒有電容也能維持特性,達到安全的目的。而低消耗電流可減少待機時的電流消耗。Nano Cap技術包括減少一個電容與減少兩個電容的方案,可滿足從車店系統到工控裝置、通信基礎設備與其他電子裝置。。

搭載羅姆Nano Cap電容小型化技術的LDO可讓電容的使用量更少,從工業設備到消費性產品,特別是對於電容用量特別大的電動車當中,都能夠有效減少電容的使用量。減少電容數量,不只能夠縮減電子產品的體積,還能夠消除包括開路模式下發生擊穿現象導致電壓下降的疑慮,進而提升整體系統的可靠度,並提高安全性。

關鍵字: LDO  ROHM 
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