可獨立保護系統的半導體保險絲:智能高邊開關BV2Hx045EFU-C”

2019年11月26日

<要旨>

全球知名半導體制造商ROHM(總部位于日本京都)面向汽車引擎控制單元和變速箱控制單元等車載電裝系統用的ECU(電子控制單元),開發出具有41V耐壓雙通道輸出的智能高邊開關“BV2Hx045EFU-C”(BV2HC045EFU-C / BV2HD045EFU-C)。

智能高低邊開關是一種保護電子電路免受電擊穿破壞(異常時的過電流)的元器件。與以往保護用的保險絲不同,該產品利用半導體技術可在不會損壞或劣化的前提下保護電路,因此也被稱為半導體保險絲,非常有助于構建免維護的系統。
近年來,伴隨著電動汽車和自動駕駛等技術創新的發展,汽車領域的電子化日益普及,與此同時,要想構建更安全的車載系統,就必須考慮到緊急狀態下降低事故風險和規模的“功能安全”*1。其中,作為ECU系統異常時流過的過電流對策,一般采用通過自身熔斷來保護系統的保險絲,但這種方案存在熔斷后的保養和經年老化的課題,所以采用智能高低邊開關(半導體保險絲)的方案日益增加。

新產品“BV2Hx045EFU-C”是業界首款*利用獨有的過電流保護功能,可獨立保護系統免受過電流影響的智能高邊開關。普通產品僅支持啟動時的浪涌電流保護,啟動后的穩態電流使用微控制器和過電流檢測IC等進行過電流保護,受與智能高邊開關輸出端的后段電路之間的相性影響,有失控的可能性。而新產品則可以獨立地保護系統免受浪涌電流和穩態電流中的過電流的影響,因此,與普通產品的解決方案相比,可提供可靠性高、部件數量少的解決方案,有助于打造更安全的系統。另外,過電流保護的范圍還可以通過外置部件進行自由調整,因此可使用于各種系統。
本產品已于2019年6月開始出售樣品(樣品價格 500日元/個,不含稅),計劃于2020年1月開始暫以月產100萬個的規模投入量產。前期工序的生產基地為ROHM Co., Ltd.(日本京都),后期工序的生產基地為ROHM Integrated Systems (Thailand) Co., Ltd.(泰國)。
未來,ROHM將繼續開發高可靠性、高性能的元器件,為汽車領域的安心、安全及環保貢獻力量。

*截至2019年11月26日ROHM調查。

<新產品特點>

1. 業界首創的獨立過電流保護功能,有助于構建高可靠性系統

普通的智能高邊開關僅支持啟動時的浪涌電流保護,啟動之后的穩態電流則需要使用微控制器和過電流檢測IC等進行過電流保護。此時,當檢測到穩態電流的過電流時,會通過微控制器的使能信號來控制智能高邊開關輸出(ON/OFF),因此,在某些智能高邊開關輸出端的后段電路的電容器容值條件下,受啟動時的浪涌電流影響,可能會導致反復進行過電流檢測與復位的失控狀態。
而“BV2Hx045EFU-C”則憑借其獨有的過電流保護功能,可獨立保護系統免受浪涌電流和穩態電流的過電流的影響,所以可持續穩定地驅動系統,有助于構建可靠性更高的系統。不僅如此,在發生過電流等異常時,還可將相應的錯誤信號發送到微控制器,有助于建立系統的“功能安全”。

 

2. 可保護各種系統的ECU

新產品可以通過變更外置電容器和電阻器的常數來自由調整浪涌電流的保護時間和穩態電流的異常電流設置值,因此可用于各種系統。

可保護各種系統的ECU

 

3. 可大幅減少部件數量

新產品可通過獨有的過電流保護功能獨立保護系統免受過電流影響。因此,與普通產品的解決方案相比,可減少部件多達7個,可縮減多達70%的安裝面積。

可大幅減少部件數量

<產品陣容>

品名
電源電壓
范圍
保護耐壓
VDS(Max.)
通道數
過電流檢測
(Min.)
導通電阻
(Typ.)
過熱保護
封裝
外觀
6V~19V
41V
2ch
固定21A
可變1A~10A
45mΩ
關斷鎖存
HSSOP-C16
6V~28V
41V
2ch
固定21A
可變1A~10A
45mΩ
自動恢復
HSSOP-C16

※所有產品均支持車載可靠性標準的AEC-Q100標準

<應用示例>

■引擎控制單元   ■變速箱控制單元  ■怠速停止控制單元
■車燈  ■油壓懸掛控制單元  ■防抱死制動系統

非常適用于以上車載電裝系統的ECU保護。另外,作為沒有切換音的半導體開關,還可廣泛使用于繼電器(電路的切換)應用中。

<術語解說>

*1)  功能安全
功能安全是“通過監控設備和防護設備等附加功能來降低風險的措施”,是安全措施(出于確保安全的考慮)的一種。汽車領域的功能安全是指由于電子系統故障等導致功能障礙的情況下,把危險降低到不對人體產生危害的程度而進行的安全保護。
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