能从48V直接降压到3.3V的DC/DC转换器IC BD9V100MUF-C
rohm推出汽车和工业设备等中需求高涨的可将48v等高输入电压直接降至3.3v低电压的dc/dc转换器ic“bd9v100muf-c”，现有的高耐压dc/dc转换器ic可输入超过48v的高电压，但绝大多数受降压比的限制，别说能降到3.3v就连5v的也不尽人意。bd9v100muf-c将限制降压比的功率开关的最小导通时间缩短到业界最短的9ns，从而成功攻克了该课题。bd9v100muf-c曾相继在2016年4月的“techno-frontier 2016”、“ceatec japan 2016”等展出，受到广泛关注。我们就其开发背景和特征采访了rohm株式会社的应用工程师柴戸 孝信（takanobu shibako）先生。
－以“可从48v直接降压到3.3v的dc/dc转换器ic”为宣传语的“bd9v100muf-c”，出展此前的ceatec时受到了广泛关注。
是的，非常感谢大家的关注。从今年4月正式推出本产品以来，已经收到很多咨询。
－首先我注意到“从48v”这个电压值，请问具体是基于什么样的背景提出这个电压值的呢？
为避免误认为是“48v专用”，我先来解释一下。bd9v100muf-c的最大额定输入电压为+70v，推荐工作电压为+60v。而关键要点是最小导通时间仅为业界最短的9ns。仅从规格方面看，可能给人“60v输入的”感觉吧。不过bd9v100muf-c的开发背景之一是在汽车领域48v电源系统的混合动力车备受瞩目。
－就我个人而言，我首先联想到的是电信48v，原来是车载啊。
当然，也可支持电信48v，这也包括在目标应用中，但车载应用是rohm的擅长领域之一，尤其对汽车节能格外关注。
－明白了。我们还是围绕主题谈吧，在高耐压dc/dc转换器的基础上，请您谈一下与汽车的48v混合动力系统之间的关联。
48v混合动力系统之所以备受瞩目，是因为与以往的12v系统相比燃油经济性更优异。该系统中48v是车载设备基本的供给电源。众所周知，车载设备电子电路的电源是5v和3.3v等低电压，因此以往的12v系统是从标称12v降压至5v或3.3v。作为dc/dc转换器，多使用车载级耐压40v左右的降压型dc/dc转换器。这样说来，48v系统就需要从48v降压至5v和3.3v。
－这样的话，以往使用的耐压40v左右的dc/dc转换器就不能再用了吧。可是，虽然种类并不是很多，还有耐压60v以上的降压转换器。rohm应该也在不久前推出过80v耐压的降压转换器。
您是指“bd9g341aefj”吧。的确，仅涉及输入耐压的话，是有可48v输入的降压转换器ic的。可是，涉及到可从48v降压到特别是3.3v的话，因这些ic可支持的降压比的关系，基本上现有的dc/dc转换器ic中，无法以2mhz的振荡频率从48v直接降到3.3v。
－不是很明白“可支持的降压比”的含义，您能否解释一下？
降压型dc/dc转换器在开关的1个周期内，仅在开关导通时间将输入传送到输出来进行降压。简单地讲，就是将10v输入以50%的占空比、即按导通时间50%、关断时间50%进行开关，则输出变为一半（5v）。这样讲能明白吧？
－明白了。
では、那么，也应该明白要想将10v变为3.3v，导通时间只要按33%的占空比进行开关即可了吧。将这种相对于输入电压的输出电压比称为“降压比”，降下来的电压越大，表述为“降压比越高”。反过来表述的话，就是输出电压越小，降压比越高。前面提到的从48v到3.3v的降压，用占空比说的话是3.3v÷48v≒6.9%，因此降压约93%，一般来讲可以说是非常高的降压比了。
－原来如此。这样说来，可以说现有的降压转换器ic是无法以这个降压比、也就是这个占空比工作的对吗？
从结论上讲的确如此。一般相对于输入可降下来的最小电压可通过公式来表示。
.box-line {
border: 1px solid #555;
margin-bottom: 30px;
margin-top: 10px;
padding: 15px 20px 0;
}
最小占空比＝开关频率×最小导通时间
可降最小输出电压＝输入电压×最小占空比
其中，“最小导通时间”是指降压转换器ic可控制的最短导通时间。功率开关是晶体管，因此开/关工作需要时间。另外，决定开关占空比的内部的反馈及控制电路受延迟和噪声干扰等影响，也有控制极限。这些因素决定实际的最小导通时间、即最小导通时间的实力。换言之，降压转换器ic的最小导通时间是ic的性能之一，因此虽然不是百分之百但一般都会在技术规格书中提供这个数据。
我们在公式中填入示例数字看一下。假设开关频率为600khz，最小导通时间为200ns，则
最小占空比＝600khz×200ns＝0.12（12%）
可降最小输出电压＝48v×0.12＝5.76v
这个性能的转换器的话，如果是48v输入则降压极限是不到5.8v。顺便提一下，如果是12v输入则降压极限是1.44v，因此这个规格也可以满足绝大多数输出电压要求。
－bd9v100muf-c的另一个关键词是“最小导通时间9ns”，宣传说最小占空比更小，因此可支持较高的降压比。
那么我们在刚才的公式中填入9ns看一下。
最小占空比＝600khz×9ns＝0.0054（0.54%）
可降最小输出电压＝48v×0.0054＝0.2592v
按照计算是这样的，虽然实际上无法产生低于转换器ic内部基准电压例如0.8v的输出电压，但可降到转换器ic的最小输出电压。
－看公式时才注意到，例如将开关频率降到300khz时，这个条件下是否可以实现3.3v呢？
最小占空比＝300khz×200ns＝0.06（6%）
可降最小输出电压＝48v×0.06＝2.88v
是的。的确，降低频率是降压比较高时的处理方法之一。
－这样不行吗？
“车载”这个环境条件是关键点。汽车配有收音机，am波段使用到1.84mhz的频率。开关电源的振荡频率如果在1.84mhz以下则会与am波段干涉，因此要求达到2mhz以上的开关频率。如文本最前面所述，bd9v100muf-c的一大目标市场就是车载领域，因此目标就是能够实现“开关频率2mhz以上，从48v直接降压到3.3v”。
实际计算一下结果如下：
最小占空比＝2mhz×9ns＝0.018（1.8%）
可降最小输出电压＝48v×0.018＝0.864v
进一步讲，48v是标称电压，因此当然需要余量。在48v混合动力市场，最大输入电压要求60v，填入公式后结果如下：
可降最小输出电压＝60v×0.018＝1.08v
另外，如果是3.3v输出，输入最大可以是多少呢，通过逆运算得出3.3v÷0.018＝183v。但是，bd9v100muf-c的额定输入是70v，推荐工作电压为最大60v，因此实际上是60v。
－实际上现有的转换器ic的最小导通时间大概是多少？
这里有数据，请看数据。最小导通时间以外是类似降压型dc/dc转换器ic的比较。
.tbl {
width: 709px;
margin-top: 30px;
text-align: left;
border-left: 1px solid #aaabaa;
border-top: 1px solid #aaabaa;
font-size: 12px;
margin-bottom: 15px;
}
.tbl th {
background: #eee;
border-right: 1px solid #aaabaa;
border-bottom: 1px solid #aaabaa;
padding: 10px;
text-align: center;
font-size: 12px !important;
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.tbl td {
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最小导通时间 9ns 30ns 80ns 80ns
最小占空比 @fsw=2mhz 0.018（1.8%） 0.06（6%） 0.16（16%） 0.16（16%）
可降最小输出电压 @vin=60v 1.08v 3.6v 9.6v 9.6v
最大输入电压 @vout=3.3v
市场需求：60v 60v
（最大工作电压） 55v 20.6v 20.6v
rohm/bd9v100muf-c a公司 b公司 c公司
在这个调查结果中，其他公司产品的最小导通时间最短也要30ns，通过计算看距离市场需求还稍微差一点。当然也有人认为可以勉强使用，但考虑到安全余量的话，风险还是很高的。而bd9v100muf-c则具有充分的余量，并具有满足市场需求的性能。
（接part 2）
目前绝缘栅器件(IGBT)驱动技术现状
单片机实现EMC设计时的三点细节建议
克罗诺思劳动力管理解决方案优化门店运营效率
在FPGA设计中如何充分利用NoC资源去支撑创新应用设计
Kate KallotAI生态系统的未来
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－以“可从48v直接降压到3.3v的dc/dc转换器ic”为宣传语的“bd9v100muf-c”，出展此前的ceatec时受到了广泛关注。
是的，非常感谢大家的关注。从今年4月正式推出本产品以来，已经收到很多咨询。
－首先我注意到“从48v”这个电压值，请问具体是基于什么样的背景提出这个电压值的呢？
为避免误认为是“48v专用”，我先来解释一下。bd9v100muf-c的最大额定输入电压为+70v，推荐工作电压为+60v。而关键要点是最小导通时间仅为业界最短的9ns。仅从规格方面看，可能给人“60v输入的”感觉吧。不过bd9v100muf-c的开发背景之一是在汽车领域48v电源系统的混合动力车备受瞩目。
－就我个人而言，我首先联想到的是电信48v，原来是车载啊。
当然，也可支持电信48v，这也包括在目标应用中，但车载应用是rohm的擅长领域之一，尤其对汽车节能格外关注。
－明白了。我们还是围绕主题谈吧，在高耐压dc/dc转换器的基础上，请您谈一下与汽车的48v混合动力系统之间的关联。
48v混合动力系统之所以备受瞩目，是因为与以往的12v系统相比燃油经济性更优异。该系统中48v是车载设备基本的供给电源。众所周知，车载设备电子电路的电源是5v和3.3v等低电压，因此以往的12v系统是从标称12v降压至5v或3.3v。作为dc/dc转换器，多使用车载级耐压40v左右的降压型dc/dc转换器。这样说来，48v系统就需要从48v降压至5v和3.3v。
－这样的话，以往使用的耐压40v左右的dc/dc转换器就不能再用了吧。可是，虽然种类并不是很多，还有耐压60v以上的降压转换器。rohm应该也在不久前推出过80v耐压的降压转换器。
您是指“bd9g341aefj”吧。的确，仅涉及输入耐压的话，是有可48v输入的降压转换器ic的。可是，涉及到可从48v降压到特别是3.3v的话，因这些ic可支持的降压比的关系，基本上现有的dc/dc转换器ic中，无法以2mhz的振荡频率从48v直接降到3.3v。
－不是很明白“可支持的降压比”的含义，您能否解释一下？
降压型dc/dc转换器在开关的1个周期内，仅在开关导通时间将输入传送到输出来进行降压。简单地讲，就是将10v输入以50%的占空比、即按导通时间50%、关断时间50%进行开关，则输出变为一半（5v）。这样讲能明白吧？
－明白了。
では、那么，也应该明白要想将10v变为3.3v，导通时间只要按33%的占空比进行开关即可了吧。将这种相对于输入电压的输出电压比称为“降压比”，降下来的电压越大，表述为“降压比越高”。反过来表述的话，就是输出电压越小，降压比越高。前面提到的从48v到3.3v的降压，用占空比说的话是3.3v÷48v≒6.9%，因此降压约93%，一般来讲可以说是非常高的降压比了。
－原来如此。这样说来，可以说现有的降压转换器ic是无法以这个降压比、也就是这个占空比工作的对吗？
从结论上讲的确如此。一般相对于输入可降下来的最小电压可通过公式来表示。
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最小占空比＝开关频率×最小导通时间
可降最小输出电压＝输入电压×最小占空比
其中，“最小导通时间”是指降压转换器ic可控制的最短导通时间。功率开关是晶体管，因此开/关工作需要时间。另外，决定开关占空比的内部的反馈及控制电路受延迟和噪声干扰等影响，也有控制极限。这些因素决定实际的最小导通时间、即最小导通时间的实力。换言之，降压转换器ic的最小导通时间是ic的性能之一，因此虽然不是百分之百但一般都会在技术规格书中提供这个数据。
我们在公式中填入示例数字看一下。假设开关频率为600khz，最小导通时间为200ns，则
最小占空比＝600khz×200ns＝0.12（12%）
可降最小输出电压＝48v×0.12＝5.76v
这个性能的转换器的话，如果是48v输入则降压极限是不到5.8v。顺便提一下，如果是12v输入则降压极限是1.44v，因此这个规格也可以满足绝大多数输出电压要求。
－bd9v100muf-c的另一个关键词是“最小导通时间9ns”，宣传说最小占空比更小，因此可支持较高的降压比。
那么我们在刚才的公式中填入9ns看一下。
最小占空比＝600khz×9ns＝0.0054（0.54%）
可降最小输出电压＝48v×0.0054＝0.2592v
按照计算是这样的，虽然实际上无法产生低于转换器ic内部基准电压例如0.8v的输出电压，但可降到转换器ic的最小输出电压。
－看公式时才注意到，例如将开关频率降到300khz时，这个条件下是否可以实现3.3v呢？
最小占空比＝300khz×200ns＝0.06（6%）
可降最小输出电压＝48v×0.06＝2.88v
是的。的确，降低频率是降压比较高时的处理方法之一。
－这样不行吗？
“车载”这个环境条件是关键点。汽车配有收音机，am波段使用到1.84mhz的频率。开关电源的振荡频率如果在1.84mhz以下则会与am波段干涉，因此要求达到2mhz以上的开关频率。如文本最前面所述，bd9v100muf-c的一大目标市场就是车载领域，因此目标就是能够实现“开关频率2mhz以上，从48v直接降压到3.3v”。
实际计算一下结果如下：
最小占空比＝2mhz×9ns＝0.018（1.8%）
可降最小输出电压＝48v×0.018＝0.864v
进一步讲，48v是标称电压，因此当然需要余量。在48v混合动力市场，最大输入电压要求60v，填入公式后结果如下：
可降最小输出电压＝60v×0.018＝1.08v
另外，如果是3.3v输出，输入最大可以是多少呢，通过逆运算得出3.3v÷0.018＝183v。但是，bd9v100muf-c的额定输入是70v，推荐工作电压为最大60v，因此实际上是60v。
－实际上现有的转换器ic的最小导通时间大概是多少？
这里有数据，请看数据。最小导通时间以外是类似降压型dc/dc转换器ic的比较。
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最小导通时间 9ns 30ns 80ns 80ns
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可降最小输出电压 @vin=60v 1.08v 3.6v 9.6v 9.6v
最大输入电压 @vout=3.3v
市场需求：60v 60v
（最大工作电压） 55v 20.6v 20.6v
rohm/bd9v100muf-c a公司 b公司 c公司
在这个调查结果中，其他公司产品的最小导通时间最短也要30ns，通过计算看距离市场需求还稍微差一点。当然也有人认为可以勉强使用，但考虑到安全余量的话，风险还是很高的。而bd9v100muf-c则具有充分的余量，并具有满足市场需求的性能。
（接part 2）
目前绝缘栅器件(IGBT)驱动技术现状
单片机实现EMC设计时的三点细节建议
克罗诺思劳动力管理解决方案优化门店运营效率
在FPGA设计中如何充分利用NoC资源去支撑创新应用设计
Kate KallotAI生态系统的未来
能从48V直接降压到3.3V的DC/DC转换器IC BD9V100MUF-C
ZEUS机器人的底盘技术和应用案例
三星股价创历史新高 今年累计上涨36%
苹果还值得投资吗？分析长期投资苹果的内生逻辑
电脑故障的快速排查方法分享
不支持毫米波就不是真5G？高通为什么这么怼华为
博通状告Netflix侵犯八项技术专利
国外新能源汽车进入量产阶段，宁德时代动力电池出口量大增
ColorSnap Visualizer帮助用户打造最佳家居墙壁方案
电动车控制器坏了有什么反应
运算放大器必知必会:基本特性与设计因素须知（1）
探讨一下汽车数据中占据半壁江山的差分信号
DIN连接器的应用与安装
特斯拉皮卡Cybertruck已正式发布并开始接受预定
什么是光电转换器?光电转换器的作用介绍