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-那么,请介绍一下以解决现有AC/DC转换器的课题“效率改善与小型化”为目的而开发的BM2Pxxx系列,是什么样的IC?
BM2Pxxx系列是基本上可以构建最高25W的隔离型反激式AC/DC转换器的IC,也支持非隔离型。右图是IC内部框图与外围威廉希尔官方网站 例。控制为电流模式PWM。最大的特点就是内置输出功率晶体管,集成了作为电源威廉希尔官方网站 所需的几乎所有保护功能。为了便于详细说明,我汇总了其特点和优点,请允许我按这个汇总表来介绍。可稍微有些详细,但里面几乎包含了BM2Pxxx系列的所有特点。
BM2Pxxx系列的特点和优点
・内置ROHM独有的650V超级结MOSFET | → | 高效率和小型化 |
---|---|---|
・电流模式PWM控制、逐周期过电流限制功能 | → | 提高负载瞬态响应的速度 |
・开关频率 65kHz | → | 开关损耗与外围元器件尺寸的良好平衡 |
・低工作电流 500~950μA(typ. 因机型而异) | → | 低功耗 |
・突发工作电流 400μA(typ. 通用) | → | 防止轻负载时、待机时的效率下降 |
・轻负载时突发工作 | → | 防止轻负载时、待机时的效率下降 |
・内置650V启动威廉希尔官方网站 | → | 軽降低轻负载时、待机时功耗,高速启动 |
・VCC引脚低电压保护及过电压保护 | → | 输出电压的过电压保护、其他外置元器件开路保护 |
・SOURCE引脚开路保护及短路保护 | → | 防止内置MOSFET的损坏。短路保护为ROHM独有 |
・掉电保护(BR)功能 | → | AC电压下降保护 |
・二次侧过电流保护威廉希尔官方网站 | → | 过负载保护 |
・软启动 | → | 高效率和小型化 |
・不仅有DIP7封装,还有小型表面贴装SOP8封装 | → | 使小型化、小功率的产品更加小型 |
・共24种机型的产品阵容 | → | 使设计灵活性更高 |
这些功能和特点是以1)高效率、2)低功耗、3)待机功耗小、4) 有助于小型化 为目的的。
-这四点应该与前面提到的AC/DC转换器的课题有直接关系,请按顺序介绍一下关键要点。
关于第一点的高效率,内置的输出晶体管为ROHM独有的超级结MOSFET(以下简称“SJ MOSFET”),这是关键要点。在效率方面,与通用MOSFET相比导通电阻大幅度降低,可实现高速开关,因此导通损耗和开关损耗显著改善。开关频率与开关损耗有关。高速开关的话就可以使用小型的外围元器件,但效率会降低,因此采取两者平衡的设置。
实际上,采用SJ MOSFET也是与小型化相关的核心要点,我将另行详细介绍。
-关于第二点的低功耗呢?
第二点结合第三点的待机时功耗一起介绍。BM2Pxxx系列工作时的自身消耗电流因机型而异,基本为500μA~950μA(typ),作为输出晶体管内置型AC/DC转换器用的IC,已经控制在相当低的水平。
-听说有24种机型,这种工作电流的差异与什么有关系呢?
这是自身消耗的部分,当然会和效率有关。突发时,这是轻负载时和待机时的工作模式,此时的工作电流为400μA(typ),是与机型没有关系的。负载电流大时的效率对输出晶体管损耗的影响大,包括待机时的轻负载时,这种自身消耗部分对效率起着支配性作用。
换句话说,低功耗就是在整个负载范围高效率,即能否低损耗工作,而且其中待机时、轻负载时保持正常的工作电流不变的话,效率会明显降低,所以需要想办法降低轻负载时的工作电流。
-具体是指哪个功能呢?
就是指在轻负载时“突发工作”这个项目。简单来说,突发工作在轻负载时停止工作,仅在需要负载电流时工作。以此来降低工作电流。
-那么,最后是小型化。
小型化上从两个方面来处理。一是减小IC自身尺寸,另外一个是包括外围元器件在内减小威廉希尔官方网站 整体的面积。
-IC封装DIP7是覆盖到25W吧?另外还有给人以更小巧印象的更加小型的表面贴装型SOP8封装对吧。
是的。SOP8是覆盖到8W的封装,其他公司的产品在这个输出功率范围都是DIP7或DIP8封装。我想这有几个原因。包括可覆盖8W的输出晶体管与控制、保护威廉希尔官方网站 在内的芯片可能无法完全容纳在SOP8封装中。而BM2Pxxx系列搭载ROHM独有的SJ MOSFET。单位尺寸的导通电阻低,应对同样功率的话,可以减小芯片尺寸。利用这方面的优势,实现了SOP8封装的产品阵容。
-实际上SOP8会小巧到什么程度呢?
IC所需要的安装面积缩减了47%,接近一半。
-另外关于外围元器件采取什么方法呢?
就是通过提高对IC的集成度,来减少外置元器件数量;控制方面通过提高开关频率从而实现可使用小型外置元器件。
首先,内置输出晶体管,故减少相应的1个元器件。其次,搭载了电源所需的几乎所有的保护功能,所以基本不需要保护用的威廉希尔官方网站 和元器件。如果在外置威廉希尔官方网站 上构建BM2Pxxx系列所具备的全部保护功能的话,电阻、电容器不用说,放大器、比较器等就需要相当数量的元器件和面积,有些功能可能还无法实现吧。想想设计所花费的精力和时间,是非常不容易的。
关于开关频率,采用开关损耗小、可高速开关的SJ MOSFET,既可保持效率还可设置比较快的开关频率。由此,变压器、输出电容器可以使用更小型的产品。
-明白了。这样的话,可以说内置SJMOSFET真是对解决课题做出了重大贡献呢。
的确如此。当然不止这些,整体上除了处理高电压外,具有与最新的DC/DC转换器同样的低功耗、搭载保护威廉希尔官方网站 、以及具备高速瞬态响应性能等方面也是作为AC/DC转换器的重大进步。
内置ROHM独有超级结MOSFET的
高效率AC/DC转换器IC BM2Pxxx系列 -其2-
来自工程师的声音
现有AC/DC转换器的课题是效率与尺寸
ROHM为解决现有AC/DC转换器课题而开发了BM2Pxxx系列产品。涉及共24种机型的BM2Pxxx系列内置输出功率晶体管和几乎所有的保护功能…
审核编辑 黄宇
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