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创新车载半导体电源IC技术突破低功耗瓶颈

发布时间:2020-07-21 18:40:21 阅读: 来源:气相缓蚀剂厂家

如今,全球主要的汽车制造商为了应对环境问题,都在规划HEV和EV的开发与扩大投入。然而,由于EV以电池和电机为主动力,在现阶段,与燃油动力车相比,行驶距离较短,要实现普及还存在诸多课题。因此,以欧洲已普及的高效低油耗柴油发动机为基础,在其上附加混合动力系统的柴油混合动力的开发日益进步。

在这种情况下,汽车制造商提出了环保、高附加值、高功能的配件开发需求。与以往一样,伴随这些汽车制造商的发展动向,车载应用的多功能化日益发展,车用电子配件呈逐年增加趋势。另外,即使是面向新兴国家的低成本车、小型车也一样,对于汽车开发来说,电子配件的增加是不可避免的,而且,产品越来越需要比以往任何时候更注重制造成本与附加值。

此次,将介绍一下车载半导体中使车载应用程序工作所必需的电源。电源IC可分为系列电源和开关电源两大类,罗姆的电源开发不仅要满足前述要求,而且在每种电源开发中一直致力于新技术的开发。当然,电源IC的高频动作化、高效化等基本性能特性提升是首当其冲的,除此以外,罗姆不断推进满足市场特有需求的电源IC的开发。其巨大的要求之一是“消耗电流更低”。这属于市场需求中的“附加值”范畴。 为“车载半导体”量身定制“电源IC”新技术 随着车载配件使用数量的增加,当务之急是降低每一个配件所需的消耗电流。针对这种情况,为实现车载应用中的更低功耗,往往通过最大限度地控制常时工作所需的配置来实现低功耗化。而“电源IC的低功耗化”技术则需要满足每一个配件的低功耗化和上述常时工作微控制器电源的低功耗化需求。

图1:停车时动作功能示例

发动机未启动仅电池通电时车的待机状态和停车时(熄火)等工作的功能,其低功耗尤为重要。在发动机未启动时,有空调、电动车窗等;近来,随着电动助力转向化的发展,一般都配置发动机停止时的转向角检测等功能;在停车时(熄火),有汽车导航系统、安全系统、时钟等(图1)。这些功能的电力都由主电池、蓄电池供给。 另外,由于汽车是以整车状态进行长时间运输的,因此积蓄在电池中的电量在运输中逐渐消耗,到达目的地时,有时会发生电池电量耗尽的情况。作为对策,往往采用摘掉电池的方法进行运输,但到达目的地时需要安装,增加了工序,整体制造成本增加。所以,随着汽车的多功能化发展,降低电池耗电成为当务之急。作为这些问题的对策,降低电源IC的消耗电流是很有效的手段(图2)。 图2:汽车的低消耗电流化

LDO技术革新:电路电流低至6μA 在系列电源领域,罗姆从2005年开始开发了当时世界顶级低消耗电流LDO(Low Drop Out)--BD393x/394x系列。该系列产品的电路电流仅为30μA,表现非常优异;同时,还是作为车载IC具备可在苛刻条件下使用的高可靠性的IC产品。其后罗姆继续走在系列电源低功耗化领域的前沿,此次,又开发出消耗电流更低的BD7xxLx系列。该系列产品的消耗电流仅为车载应用中所需消耗电流的1/3以下,电路电流与以往IC相比降低到1/5,仅为6μA(图3)。这是车用电源IC领域中全球顶级低消耗电流的LDO产品。 图3:罗姆电路电流的推移

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