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産業向けDC/DCコンバータ「BD9x-LBシリーズ」とは？
電源設計に欠かせない「DC/DCコンバータ」ですが、産業機器や通信インフラで採用されている48Vバスラインなどでは高耐圧の半導体が求められています。特に近年は、省エネ意識の高まりを背景に、大電流を扱う産業アプリケーションで高効率なパワーデバイスや電源ICの採用が進んでいます。
そこで問題になるのが、信頼性や耐久性はもちろん、雷などの突発的なサージ電圧にも耐えられる高い耐圧性です。ローム社では、産業向けDC/DCコンバータとして「BD9x-LBシリーズ」を販売していますが、その中で最も高耐圧となる製品が「BD9G341AEFJ」です。
「BD9G341AEFJ」は、スマートフォンの需要拡大によってトラフィックが増大している通信基地局、FA（ファクトリー・オートメーション）の導入で高機能化が進む工場の生産システムなどの産業向けに開発されました。こちらでは、「BD9x-LBシリーズ」中から80Vクラスの高耐圧DC/DCコンバータ「BD9G341AEFJ」について解説します。
「BD9x-LBシリーズ」最高耐圧製品、BD9G341AEFJの主な特徴と利点
「BD9G341AEFJ」は、大電力を扱う事業者向けに開発された80V高耐圧MOSFET内蔵DC/DCコンバータです。ローム社で最も高耐圧の製品で、通信インフラなどで採用されている48Vバスラインでも十分な電圧マージンが確保できるので、通信基地局や産業装置などの安全な電源設計に有効です。
電力効率は、一般製品と比較して電力変換効率が最大19％、安定使用時で1.5％（共に発振周波数300kHz、電源電圧48V、出力電圧5Vで設定時）を実現。80VクラスのDC/DCコンバータとしては業界最高効率を達成し、産業機器の省エネに貢献します。
さらに出力ピンのショート（接触）などによるICの加熱・破壊から保護する独自の保護機能を採用。小型8ピンパッケージで実装面積と周辺部品点数の削減にも効果的で、高耐圧・高効率・高信頼性・高容易性を兼ね備えたDC/DCコンバータとなります。
小型なので電源設計の自由度も高く、入力電圧76Vと48Vラインに対して十分な電圧マージンを確保しているので、サージ電圧の大きいモータアプリケーションに最適です。
BD9G341AEFJの製品仕様
| メーカー | ROHM Semiconductor |
| 品 番 | BD9G341AEFJ |
| 入力電圧範囲 | 12V ～ 76 V |
| 出力電圧範囲 | 1.0V ～ Vcc V |
| 基準電圧 | 1.0V±1.5%（25℃） 1.0V±2.0%（-40℃ ～ 85℃） |
| 動作周波数 | 50kHz ～ 750kHz（Typ.） |
| 最大出力電流 | 3.0A（Max.） （80V/3,5A/150mΩ Nch MOSFET内蔵） |
| 動作温度範囲 | -40℃ ～ 85℃ |
| その他 |
|
業界最高クラスとなる80Vの高耐圧
0.6μmの高耐圧BiCDMOSを採用し、非絶縁型では業界最高クラスとなる80V高耐圧を実現。入力電圧定格80V（76V入力）に対応したパワーMOSFET内蔵の降圧1chスイッチングレギュレータです。入力電圧は76Vまで対応可能で、通信基地局やFA機器で一般的な48Vバスラインでも十分な電圧マージンを確保。突発的なサージ電圧に対しても余裕があるので、高い信頼性を実現できます。
省エネ対応の高効率設計
80VクラスのDC/DCコンバータとしては業界最高クラス（※2015年10月 ローム社調べ）の電圧変換効率を実現し、一般品と比較した場合で最大19％アップ、安定使用でも1.5％アップ（共に発振周波数300kHz、電源電圧48V、出力電圧5Vで設定時）を達成。すべての負荷帯で電圧変換効率を高め、産業機器の省エネ化を実現します。
独自の保護回路で信頼性がアップ
一般的なDC/DCコンバータの保護機能は、出力ピンがショート（接触）した際に発生する熱が制御できず、ICが加熱して最終的に破壊にいたってしまいます。しかし、「BD9G341AEFJ」独自の保護回路は、ショートした際に発熱を抑え、製品の破損を防ぐことができます。ショートを検知するとICへの入力を20msecストップし、発熱を抑えて回路の破損を予防します。
実装面積と周辺部品の削減に効果的な小型8ピンパッケージ
80Vクラスの高耐圧DC/DCコンバータとしてはシンプルな小型8ピンパッケージ（幅4.9mm✕奥行き6.0mm✕高さ1.0mm）を採用し、実装面積や周辺部品点数を削減。従来は、17点必要だった周辺部品を12点まで削減できるので、設計工数の短縮、実装の自由度アップなどの大きなメリットがあります。
評価用ボード「BD9G341AEFJ-EVK-101」
BD9G341AEFJ-EVK-101は、DC/DCコンバータ「BD9G341AEFJ」を評価するための評価用ボードです。お使いの既存のシステムボード、または試作用ブレッドボードに取り付けることができます。
アプリケーション例
- 通信基地局やオフィス電話、ルーターなど、48Vクラスの電源を必要とする通信インフラ
- FA機器や産業用ロボットなど、48Vクラスの電源を必要する産業機器
- 電気自動車や掃除機など、サージ電圧の大きいモータアプリケーション
製品一覧
ローム社の「BD9x-LBシリーズ」は、産業機器用途に最適な降圧DC/DCコンバータシリーズです。評価ボード、サンプル販売に加えて、Webシミュレーション、SPICEモデル、アプリケーションノートといった設計に必要な各種コンテンツがそろっており、簡単に設計・評価を行うことができます。
| PART NO. | VIN (V) | 同期 整流 |
コントロール モード |
RDS ON (mΩ) | 出力 電流 (A) |
出力 電圧 (V) |
スイッチング 周波数 (kHz) |
Macnica-Mouser サイト |
|
| RANGE | HS | ||||||||
| BD9A101MUV-LB | 2.7 - 5.5 | Yes | Current | 60 | 60 | 1 | 0.8 - 0.7xVIN | 1000 | |
| BD9A301MUV-LB | 2.7 - 5.5 | Yes | Current | 60 | 60 | 3 | 0.8 - 0.7xVIN | 1000 | |
| BD9B301MUV-LB | 2.7 - 5.5 | Yes | Constant On-time | 35 | 35 | 3 | 0.8 - 0.8xVIN | 2000/ | |
| 1000 | |||||||||
| BD9C301FJ-LB | 4.5 - 18 | Yes | Current | 65 | 35 | 3 | 0.8 - 0.7xVIN | 500 | |
| BD9E100FJ-LB | 7 - 36 | Yes | Current | 300 | 300 | 1 | 1 - 0.7xVIN | 1000 | |
| BD9E101FJ-LB | 7 - 36 | Yes | Current | 300 | 300 | 1 | 1 - 0.7xVIN | 570 | |
| BD9E300EFJ-LB | 7 - 36 | Yes | Current | 170 | 140 | 2.5 | 1 - 0.7xVIN | 1000 | |
| BD9E301EFJ-LB | 7 - 36 | Yes | Current | 170 | 140 | 2.5 | 1 - 0.7xVIN | 570 | |
| BD9E303EFJ-LB | 7 - 36 | Yes | Current | 90 | 80 | 3 | 1 - 0.8xVIN | 300 | |
| BD9G341AEFJ-LB | 12 - 76 | No | Current | 150 | - | 3 | 1 - VCC* | 50 - 750 | |
※各"PART NO."はローム株式会社のオフィシャルサイトへ移動します
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Webシミュレーション ROHM DC/DC Designer
サポートコンテンツ
シミュレーションツールに以外にも、SPICEモデルや評価ボードユーザーガイド、アプリケーションノートなどのコンテンツを製品ページに掲載。豊富なコンテンツで設計をサポートします。各コンテンツは各製品ページからダウンロードできます。
ローム社 サポートコンテンツ
データシート
BD9G341AEFJなどのデータシート、評価ボードデータは以下から入手可能です。
BD9G341AEFJ 評価ボードデータ（zip）
BD9G341AEFJ-E2 デバイスデータシート