로옴(ROHM)(주)(www.rohm.co.kr, 이하 로옴)이 아이들링 스톱(Idling Stop) 탑재 자동차의 클러스터 판넬 및 게이트웨이 등 승강압 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 개발했다.
본 칩 세트는 승압 기능을 탑재한 강압 DC/DC 컨버터 BD8P250MUF-C와 승압 전용 IC BD90302NUF-C로 구성돼 있다. 메인 IC인 BD8P250MUF-C에는 새로운 발상의 승강압 제어 기술 Quick Buck Booster를 탑재함으로써, 후단에 BD90302NUF-C를 추가하는 것만으로 성능면에서 우수한 강압 전원의 특성을 손상시키지 않고 승강압 전원을 구축할 수 있다.
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 있다. 이에 따라 아이들링 스톱 탑재 자동차 등 단시간에 입력전압 저하가 현저하게 발생하는 어플리케이션의 저전력화와 안정 동작에 크게 기여한다.
또한, Quick Buck Booster에 의해 기존에는 실현할 수 없었던 승강압 전원과 강압 전원의 전원 기판, 주변부품, 노이즈 대책의 공통화 설계가 가능하므로, 승강압 전원과 강압 전원을 각각 설계하는 경우에 비해, 전원 기판에 관한 개발공수를 50% 삭감할 수 있다.
본 제품은 2018년 9월부터 샘플(샘플 가격 1000엔/개, 세금 불포함) 출하를 개시했으며, 2019년 1월부터 월 10만개의 생산 체제로 양산을 개시할 예정이다.
로옴 관계자는 “앞으로도 저전력화 및 시스템의 최적화를 실현하는 제품과 기술을 개발하여, 자동차의 진화에 기여해 나갈 것이다”라고 전했다.
제품 개발의 배경
최근 환경 성능이 요구되는 자동차 분야에서 정차 시에 엔진 및 모터를 멈추는 아이들링 스톱 탑재 자동차가 증가하고 있다. 이 ECU에는 아이들링 스톱 시의 배터리 전압 저하에 의한 기능의 불완전, 아이들링 스톱 직후의 배터리 변동으로 인한 오동작의 대책으로써 승강압 전원이 필요하다. 그러나 기존의 승강압 IC는 소비전류와 과도 응답 특성에 과제가 있어, 아이들링 스톱의 한차원 높은 보급을 위해 개선이 요구되고 있다.
로옴은 아날로그 설계 기술 및 파워계 프로세스를 구사해 실현한 고속 펄스 제어 기술 Nano Pulse Control을 탑재한 제품 등으로 오토모티브 전원 시장을 리드하고 있다. 이번에는 아이들링 스톱의 과제를 해결하는 승강압 제어 기술 Quick Buck Booster를 중심으로, 로옴의 오토모티브 전원 기술을 결집시킨 승강압 전원 칩 세트를 개발했다.
제품의 특징
1. 승강압 전원으로 업계 최고의 저소비전류와 과도 응답 특성 실현
칩 세트를 구성하는 강압 DC/DC 컨버터 BD8P250MUF-C에는 아날로그 설계 기술을 구사해 개발한 승강압 제어 기술 Quick Buck Booster를 탑재했다. 승강압 전원에 비해 성능면에서 우수한 강압 전원의 특성을 손상시키지 않고, 승강압 전원으로 간단히 전환할 수 있다.
따라서 승강압 칩 세트로 사용할 때도, 무부하 시 소비전류 8µA, 출력 콘덴서 44µF으로 출력전압 변동 ±100mV 동작을 실현할 수 있다. 업계 최고의 승강압 전원(소비전류는 일반품 대비 70% 저감, 출력 콘덴서는 50% 저감)으로 어플리케이션의 저전력화와 안정 동작, 그리고 콘덴서의 소형화 및 비용 절감에 크게 기여한다.
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 가능하다.
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 있다.
3. Low Noise 성능과 AM 라디오 대역 비간섭으로 안정 동작에 기여
BD8P250MUF-C에는 높아지는 시장 요구에 대응하는 전자 방해(Electromagnetic Interference, 이하 EMI) 노이즈 대책용 스펙트럼 확산 기능이 탑재돼 있다. 자동차 분야의 노이즈에 대한 국제 규격 CISPR25를 만족하는 Low EMI를 달성했다. 동시에, 로옴의 독자적인 초고속 펄스 제어 기술 Nano Pulse Control을 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 실현한다.
자동차 ECU의 전원에 요구되는 낮은 전자 방해 성능, 고전압 입력과 저전압 출력으로 AM 라디오 대역 비간섭을 동시에 실현해 노이즈가 우려되는 오토모티브 시스템의 안정 동작에 기여한다.
