Diodes Incorporatedのシニア マーケティングおよびアプリケーション マーケティング担当者であるTu Buiによるこの記事では、現在の自動車の電気システムで、現在の技術の要求を満たすために、熱放散と電力消費を削減する必要がある理由と方法を説明します。
車両の電気システムは、適切な性能と柔軟性を維持しながら、必要な場所に収まるほど小型である必要があります。一例を挙げると、自動車業界ではパネルディスプレイ用の小型フォームファクタソリューションがますます求められています。そのため、分散電源アーキテクチャの負荷ポイント (PoL) コンバータなどの電源コンポーネントには、コンパクトな設計と高い効率が求められます。
これらのコンバータに対するもう1つの要求は、12V、24V、48Vベースの自動車システムで使用できるように、さまざまな入力電圧に対応する必要があることです。設計者は、可能な限り外部コンポーネントの数を最小限に抑えたいと考えているため、コンポーネントは車両内で発生する可能性のある過酷な環境や広い温度範囲に適したものでなければなりません。
これらの要件を満たすために、Diodes Incorporatedは2つの新しい同期降圧コンバータを導入しました。AP66200QおよびAP66300Qは、車載PoLアプリケーションを対象としており、優れた電力効率、広い動作電圧範囲、小さなフットプリントを実現します。
2つのPoLコンバーターは自動車規格に準拠しており、車両のパワートレイン、テレマティクス、インフォテインメント、照明システムで非常に効率的な降圧変換を実現します。3.8V ～ 60Vの広い入力電圧範囲をカバーします。AP66200Qは最大2Aの連続負荷電流を提供し、AP66300Qも同様に最大3Aを提供します。
設計者の柔軟性を高めるために、コンバータはパルス周波数変調 (PFM) モードまたはパルス幅変調 (PWM) モードのいずれかで動作するように簡単に構成できます。PFMモードでは、軽負荷時の効率が向上し、PWMモードで動作すると、すべての負荷にわたってリップルが低くなります。その結果、設計者は高効率な操作か、より小規模なシステム設計のどちらかを選択できます。
2つのPoLコンバータは、PFMモードでの静止電流 (IQ) がわずか40μAと低いため、軽負荷時の効率が向上し、多くの車載アプリケーションの100μA未満のスタンバイ要件を満たすことができます。また、シャットダウン電流は2.2μAと非常に低くなっています。オン抵抗 (RDS(ON)) が低く、効率モードが強化されているため、内部電力消費が低く抑えられ、効率が最大化され、放熱の問題を回避できます。
どちらのデバイスもスイッチング周波数を調整可能 (最大2.5MHz) で、外部クロックに同期できます。さらに、ソフトスタート ピンは突入電流を低減し、さまざまな電源シーケンス スキームに対応するようにプログラム可能です。
高度に統合されているため、ボードレイアウトが簡素化され、PCBのスペース要件が削減され、外部コンポーネントの必要性が最小限に抑えられます。これにより、全体的な部品表 (BOM) コストも削減されます。
コンバータはAEC-Q100グレード1認定を受けており、IATF 16949認定施設で製造され、PPAPドキュメントをサポートしています。これらは、自動光学検査 (AOI) をサポートするコンパクトな16ピンU-QFN4040-16/SWP (タイプUXB) パッケージで提供されます。
効率、柔軟性、シンプルさがすべて必須条件である場合、AP66200QやAP66300QなどのPoLコンバーターにより、自動車設計者はすべての電源システム要件を満たすことができます。