알면 득이 되는 키 포인트

BD9S 시리즈 : 자동차기기, ADAS용 Power good 탑재 초소형 강압 DC-DC 컨버터2mm×2mm 초소형 패키지, 위상보상 회로 내장 1A / 0.6A 버전

2019.11.06

로옴은 ADAS (첨단 운전 지원 시스템)의 센서 및 카메라, 레이더 등, 소형화와 저전력화, 고신뢰성을 필요로 하는 자동차의 안전 운전 지원 모듈용으로, 세컨더리 강압 DC-DC 컨버터 「BD9S 시리즈」를 개발하여 공급하고 있습니다.

「BD9S 시리즈」는 Power good과 가변 소프트 스타트 기능을 탑재한 소형, 고효율 1ch 동기정류 강압 DC-DC 컨버터로, 자동차기기 신뢰성 규격 AEC-Q100 grade 1에 대응합니다. Power good은 시스템의 안정성과 신뢰성을 높이기 위해, 출력전압이 설정 허용치 이내인지의 여부를 플래그로 출력합니다. 가변 소프트 스타트는 콘덴서 1개로 설정 가능하여 자유도가 높고, 기동 시의 돌입전류를 방지하는 등, 안전한 기동을 가능하게 합니다. 스위칭 주파수는 AM 라디오에 대한 간섭을 피하기 위해 2.2MHz를 채용하였으며, 소형 인덕터 사용이 가능하여 소형 패키지와 함께 전원 회로의 소형화에 기여합니다.

파워 MOSFET를 내장하였으며, Nch＋Nch 구성으로 3×3mm의 Wettable Flank QFN 패키지를 채용한 4A 출력 BD9S400MUF-C, 3A 출력 BD9S300MUF-C, 2A 출력 BD9S200MUF-C와, Pch＋Nch 구성, 2×2mm 패키지를 채용한 1A 출력 BD9S100NUX-C, 0.6A 출력 BD9S000NUX-C의 2시리즈를 구비하고 있습니다. 모두 가변출력 타입이며, 고정출력 타입은 현재 개발중입니다. 하기는 시리즈 일람이므로 참조하여 주십시오.

품명	출력전압	최대출력 전류	패키지	공통 사양
BD9S400MUF-C	0.8V～Vin×0.8V	4.0A	VQFN16FV3030 3.0×3.0×1.0mm	・입력전압 범위 : 2.7V~5.5V ・출력전압 정밀도 : ±1.5% ・스위칭 주파수 : 2.2MHz±0.2MHz ・동작온도 범위 : -40℃~125℃
BD9S300MUF-C		3.0A
BD9S200MUF-C		2.0A
BD9S100NUX-C	0.8V～Vin	1.0A	VSON008X2020 2.0×2.0×0.6mm
BD9S000NUX-C	0.8V～Vin	0.6A	VSON008X2020 2.0×2.0×0.6mm
BD9S110NUX-C	1.2V	1.0A	VSON008X2020 2.0×2.0×0.6mm
BD9S111NUX-C	1.8V	1.0A	VSON008X2020 2.0×2.0×0.6mm

1A / 0.6A 버전 BD9S100NUX-C / BD9S000NUX-C의 특징

1A의 BD9S100NUX-C, 0.6A의 BD9S000NUX-C는 내장된 출력단 파워 MOSFET의 High-side가 Pch, Low-side가 Nch로 구성된 타입입니다. 하기에 특징을 정리하였습니다. 왼쪽 특징 중, 두꺼운 글씨로 표시한 부분은 BD9S100NUX-C, BD9S000NUX-C에만 해당되는 특징입니다.

・Pch+Nch 동기정류 타입 강압 DC-DC 컨버터	2×2mm 초소형 패키지
・100% 듀티 사이클 대응
・출력 discharge 기능
・위상보상 회로 내장
・2×2mm 초소형 패키지
・AEC-Q100 grade 1 대응
・2.2MHz PWM 전류 모드 동작
・가변 소프트 스타트 기능 : 콘덴서 1개로 설정
・Power Good 출력 (Nch 오픈 드레인)
・Enable 제어
・각종 보호 기능 : 입력 저전압 오동작 방지 (UVLO), 부하 단락 보호 기능 (SCP), 출력 과전압 보호 기능 (OVP), 과전류 보호 기능 (OCP), 온도 보호 기능 (TSD)

BD9S000NUX-C 블록도 (클릭하면 확대)

BD9S000NUX-C 5Vin / 3.3Vout 시,
효율 곡선 예

■100% 듀티 사이클 대응
출력단이 Pch＋Nch 구성이므로, 입력전압이 저하되어 설정한 출력전압에 가까워지면, High-side MOSFET의 ON 사이클이 100%가 되어, 출력으로 전압을 계속 공급합니다. 이때 출력전압은 [입력전압 – (부하전류 × 전압 강하분)]입니다. 여기서 전압 강하분은 [Pch MOSFET의 ON저항 + 인덕터의 DCR값]을 의미합니다.

■출력 discharge 기능
하기 조건에 하나라도 해당될 경우, SW 단자는 내부 저항 (650Ω Typ)을 통해 GND로 풀다운되어, 출력 라인에 있는 전하를 discharge (방전)합니다. 이에 따라, 안전한 재기동을 위해 출력의 프리 바이어스를 0으로 하거나 저감시킵니다.

   ・VEN이 0.4V 이하
   ・VIN이 2.45V (Typ) 이하 (UVLO 동작 조건)
   ・VFB가 0.56V (Typ) 이하가 되고, 그 상태가 1ms (Typ)동안 지속 (SCP 동작 조건)
   ・VFB가 0.92V (Typ) 이상 (OVP 동작 조건)
   ・Tj가 175℃ (Typ) 이상 (TSD 동작 조건)

해당 사항이 모두 없어지면, 출력의 discharge를 정지합니다.

Nch＋Nch 구성, 3×3mm Wettable Flank 패키지, 4A / 3A / 2A의 BD9S400MUF-C / BD9S300MUF-C / BD9S200MUF-C에 대해서는 하기 관련 기사를 참조하여 주십시오.

※본 기사는 2018년 8월 시점의 내용입니다.