【導讀】對於消費者來說
，汽車無疑是相當“大”的一個消費品，因此在購買之前需要仔細權衡各種因素。而在諸多因素中，除了動力、外形等這些硬指標
，如今安全與舒適性在人們購買決策時的權重也越來越高。

這是因為今天的汽車已經不再是一個簡單的運載工具
，而是演變成人們日常生活中居家和辦公之外的“第三空間”，因此大家對於車輪上、座zuo艙cang中zhong的de這zhe段duan時shi間jian如ru何he度du過guo，也ye會hui有you更geng多duo的de期qi許xu。而er為wei了le滿man足zu消xiao費fei者zhe無wu止zhi境jing的de需xu求qiu，開kai發fa者zhe們men也ye在zai不bu斷duan推tui出chu新xin型xing的de車che載zai產chan品pin
，以yi提ti供gong不bu一yi樣yang的de用yong戶hu體ti驗yan。比bi如ru下xia麵mian這zhe些xie新xin概gai念nian的de產chan品pin和he應ying用yong：

ADAS和自動駕駛

讓汽車安全地自主駕駛，將人類從枯燥、累人的駕駛操作中徹底解放出來，可以說是人們對於汽車進化的“終極想象”。不論是今天的ADAS還是明天真正的自動駕駛，都是一種兼具安全性和舒適性的新功能。

車載LED照明

車外照明（也就是車燈）能夠增強駕駛員的視覺能力，也是一種車與車之間通用的溝通“語言”，在安全性上的重要性不言而喻；而車內照明則有利於營造一種舒適的駕乘氛圍，為用戶提供更舒適的體驗。不論是車外還是車內照明，從傳統光源向LED遷移已經是大勢所趨
，由此帶來的車載照明產品在使用壽命、可靠性和靈活性上的提升，已經得到了市場的驗證。

智能座艙

這其中涵蓋多種組件
，比如中控
、電子儀表盤、車機，以及比較新潮的HUD
、手勢/語音識別
、疲勞駕駛檢測等功能。不過它們設計的一個核心要義都是要成為一個高效和安全的人機交互界麵(HMI),確保駕駛員能夠快捷
、直觀、準確地獲得信息，並做出及時
、正確的決策。這自然也是提升駕駛安全和舒適性的關鍵一環。

類似的車載產品和方案還有很多，市場上也在不斷湧現讓人眼前一亮的新物種。不過所有這些產品和方案都有一個共同的特點——它們都是日益智能化的汽車電子產品。這也代表著一個大趨勢：汽車的電子化程度在不斷提升。據德勤（Deloitte）的研究報告，到2030年電子產品將占到整車成本的45％。

汽車電源管理設計的挑戰

車載電子係統的增加，也意味著整車中的用電負載數量大幅增加，這樣的壓力會直接轉嫁到汽車電源管理器件身上。

汽(qi)車(che)電(dian)源(yuan)管(guan)理(li)器(qi)件(jian)的(de)任(ren)務(wu)，就(jiu)是(shi)將(jiang)來(lai)自(zi)車(che)載(zai)電(dian)池(chi)的(de)電(dian)能(neng)通(tong)過(guo)多(duo)級(ji)的(de)轉(zhuan)換(huan)

，最(zui)終(zhong)輸(shu)出(chu)給(gei)不(bu)同(tong)的(de)汽(qi)車(che)電(dian)子(zi)負(fu)載(zai)

，其(qi)能(neng)否(fou)穩(wen)定(ding)可(ke)靠(kao)地(di)工(gong)作(zuo)，關(guan)係(xi)到(dao)各(ge)個(ge)車(che)載(zai)電(dian)子(zi)部(bu)件(jian)的(de)狀(zhuang)態(tai)，可(ke)謂(wei)是(shi)“責任重大”。

圖1：汽車電源管理係統簡圖

（圖源：ROHM Semiconductor）

erqiezhidezhuyideshi，qichedianyuanguanliqijianxiangyaomanzuxitongshejiyaoqiu，bingfeijiandandewanchengdiannengzhuanhuanjike
，ershiyaogenjuqicheyingyonghuanjingdeteshuyaoqiujinxingzhuanmendeyouhua。zhexiexuyaoteshukaoliangdeshejiyaoqiubaokuo：

01 轉換效率

zheshidianyuanguanlishejizhongfeichangguanjiandeyigezhibiao，zaizhengcheyongdianfuzaishulianghezongnenghaobuduanpanshengdebeijingxia
，zaimeiyigedianyuanzhuanhuanjiedianshangduixiaolvzizhubijiao，doufeichangyouyiyi。zhejiuxuyaoqichedianyuanguanliqijianzaitishengdianyuanzhuanhuanxiaolv
、降低靜態電流等方麵持續優化
，不斷精進。

02 可靠性

汽車工作環境複雜，但是對於可靠性的要求卻更高。電源管理器件是否能夠在電壓波動或者受到瞬態大能量衝擊時
，仍然能夠保持一致
、穩定的運行，顯得尤為關鍵。因此，更可靠的過壓、過流、過溫等電路保護功能，往往會被集成到汽車電源管理器件中。

03 熱管理

guogaodewenduhuiyingxiangyuanqijiandekekaoxingheshouming，erdianyuanguanliqijianzishendefareyijiqichexiaxiaoereliedeyingyonghuanjing
，yehuijiajuzheyitiaozhan。tishengdianyuanguanlidexiaolv


、采用利於散熱的封裝、優化PCB設計等舉措，都有利於應對熱管理的挑戰
，進而避免在設計中使用笨重、昂貴的散熱器。

04 電磁兼容

EMI電dian磁ci幹gan擾rao是shi汽qi車che電dian子zi產chan品pin設she計ji所suo麵mian對dui的de一yi個ge主zhu要yao問wen題ti，它ta會hui幹gan擾rao電dian子zi設she備bei的de運yun行xing，對dui車che輛liang和he駕jia乘cheng人ren員yuan的de安an全quan帶dai來lai危wei險xian。具ju體ti到dao電dian源yuan管guan理li上shang，常chang用yong的deDC-DC開關穩壓器本身就是一個噪聲源，而且穩壓器數量的增加
、開關頻率的提升
，以及設計小型化的要求

，都會增加電磁兼容（EMC）設計的難度。為此
，汽車電源管理器件需要采用一些特殊技術，來確保最終的係統設計符合CISPR 25 Class 5等EMC規範要求。

05 小型化

麵mian對dui汽qi車che上shang有you限xian的de空kong間jian
，電dian源yuan器qi件jian的de小xiao型xing化hua也ye是shi一yi個ge關guan鍵jian特te性xing，采cai用yong更geng小xiao的de封feng裝zhuang以yi減jian少shao占zhan板ban麵mian積ji

，或huo者zhe是shi在zai單dan芯xin片pian上shang集ji成cheng更geng多duo的de功gong能neng以yi簡jian化hua係xi統tongBOM，都是行之有效的舉措。電源管理係統的簡化，也可以為其他組件提供更大的空間，為整車的電子係統設計帶來更大的靈活性。

06 成本效益

雖然不像消費電子領域那麼“卷”

，不bu過guo成cheng本ben仍reng然ran是shi汽qi車che產chan品pin設she計ji時shi的de一yi個ge關guan鍵jian要yao素su。而er且qie這zhe種zhong成cheng本ben優you化hua的de考kao量liang是shi綜zong合he的de，除chu了le電dian源yuan管guan理li器qi件jian本ben身shen的de成cheng本ben，是shi否fou有you利li於yu簡jian化hua係xi統tong設she計ji
、縮短開發周期
，或者便於在不同市場中的擴展，都會影響最終的成本效益
，這也是電源管理器件可以為用戶提供的價值所在。

zongzhi，yongyuqicheanquanheshushixingshejidedianyuanguanliqijian
，yutongyongxingdechanpinxiangbihuiyougengduodeyueshutiaojian。dangran，zheyeshezhileyidaowuxingdejingzhengbilei，xiangyaojinruzhegelingyudechangshangbixunachuyixieyingshili、真功夫。

在汽車電源管理領域，ROHM Semiconductor（以下簡稱ROHM）就是這樣一家實力出眾、功夫了得的廠商。他們提供的產品不僅全，覆蓋DC-DC轉換器、LDO線性穩壓器、LED驅動器、PMIC、電池管理IC等各個細分品類
，而且每一顆電源管理IC都是圍繞著車載應用的要求而精心優化和打造的
，可以很好地支撐開發者在安全和舒適領域各種各樣的設計創想。

高效且高速的車載DC-DC轉換器

在汽車電源管理領域，車載DC-DC轉換器（開關穩壓器）憑借效率高
、電壓轉換靈活（可支持降壓、升壓和升降壓）
、適用功率範圍廣等特點，應用非常廣泛。不過，DC-DC轉換器在開關動作中會產生較多噪聲

，且汽車電池或發電機輸出電壓波動較大，這都會對車載DC-DC轉換器的設計和應用提出不小的挑戰。

ROHM推出的BD9P係列初級DC-DC轉換器就能夠輕鬆化解這些挑戰。其采用ROHM特有的Nano Pulse Control™技術，以及新型的控製技術，在實現高速響應特性的同時仍然保持很高的效率——高負載時（輸出電流1A）轉換效率高達92％，且在輕負載時（輸出電流1mA）也達到了85％
，非常適合於ADAS相關的傳感器、攝像頭、雷達

、汽車信息娛樂係統及儀表盤等應用。

圖2：BD9P係列初級DC-DC轉換器

（圖源：ROHM Semiconductor）

與同類的產品相比

，BD9P係列DC-DC轉換器中突出的優勢包括：

在極寬負載電流範圍中實現高效率。以往的電源IC，為了確保高速響應性能，需要較大的驅動電流
，這就使得其在輕負載時很難同時實現高效率。而BD9P係xi列lie產chan品pin搭da載zai了le采cai用yong新xin型xing控kong製zhi方fang式shi的de電dian路lu，從cong輕qing負fu載zai到dao高gao負fu載zai均jun實shi現xian了le非fei常chang出chu色se的de高gao效xiao率lv，也ye就jiu是shi說shuo無wu論lun是shi汽qi車che引yin擎qing停ting止zhi還hai是shi運yun轉zhuan時shi，都dou可ke以yi降jiang低di應ying用yong產chan品pin的de功gong耗hao。

圖3：BD9P係列在不同負載下均有高效率表現

（圖源：ROHM Semiconductor）

電池電壓波動時也可穩定工作。通常DC-DC轉換器在輸入電壓波動時可能會引起負載電流的降低，進而發生輸出電壓過衝問題，而BD9P係列DC-DC轉換器的電壓過衝僅有普通DC-DC轉換器的1/10

，使得車載電子設備在由於發動機起停引發電池電壓波動的情況下，也可以穩定工作
；而且還可以省去以往為應對過衝問題而使用的輸出電容器
，這也有利於簡化係統，節省成本。

圖4：BD9P係列在電池電壓波動時也可穩定工作（圖源：ROHM Semiconductor）

具有優異的噪聲抑製性能。由於采用了Nano PulseControl™超高速脈衝控製技術，BD9P係列IC可始終在2.2MHz工作，而不會幹擾AM廣播頻段（高達1.84MHz）。此外，由於內置展頻功能，可有效降低噪聲峰值，進一步抑製噪聲，因此該DC-DC轉換器非常適用於對EMI敏感的車載應用。

＜關於Nano Pulse Control™＞

一種超高速脈衝控製技術。實現了納秒（ns）級的開關導通時間（電源IC的控製脈衝寬度）
，使以往無法實現的高電壓到低電壓的轉換成為可能。

您可通過詳詢ROHM以便進一步了解Nano Pulse Control™技術。

特別值得一提的是，BD9P係列可以和ROHM的BD9S係列次級DC/DC轉換器配合使用，提供一個完整的高效、高速車載電源解決方案。ROHM也可以提供相關的參考設計方案，以及免費的在線仿真工具，大大加速車載電源係統的研發過程，節省綜合成本。

圖5：基於BD9P和BD9S的車載DC/DC參考設計（圖源：ROHM Semiconductor）

低功耗超小型LDO

除了DC-DC轉換器，LDO線性穩壓器也是車載電源管理係統中常用的器件。由於其具有噪聲少
、結構簡單
、成本低等特性，常用於噪聲和成本敏感型的應用。

在LDO方麵
，ROHM同樣具有很豐富的產品組合，而針對安全和舒適性應用
，ROHM還專門開發了一些極具特色的產品
，比如下麵這款麵向ADAS


、車載雷達

、車用儀表等應用而開發的BUxxJA2MNVX-C係列LDO
，能夠滿足相關應用外形小、功耗低和響應快的設計要求。

圖6：BUxxJA2MNVX-C係列LDO

（圖源：ROHM Semiconductor）

外形方麵，BUxxJA2MNVX-C係列LDO采用了1.0mm × 1.0mm超小型封裝，與常見的1.5mm x 1.5mm封裝的LDO相比，貼裝麵積減少了55%！此外
，為了解決輸入電壓變動時輸出電壓變動及振蕩問題，通常需要使用一個外置電容，相較於以往LDO產品所采用的1.0μF電容
，BUxxJA2MNVX-C係列LDO僅需0.22μF電容即滿足穩定輸出電壓的需要，這就使得整個電路係統的占板麵積進一步縮小。

圖7：BUxxJA2MNVX-C係列LDO采用超小型封裝（圖源：ROHM Semiconductor）

在功耗和響應特性方麵
，BUxxJA2MNVX-C係列采用基準電壓電路、放大電路等獨有的電路技術，使得器件的消耗電流僅為35μA，這個數值隻有以往產品的一半。而且消耗電流的降低並沒有影響該LDO的響應特性，負載變動低至65mV。

可以想見，當工程師麵對著小型化

、低功耗
、高可靠的車載電源係統設計挑戰時，有這樣一顆LDO擺在麵前

，難免不會心動。

高效率低EMI的PMIC

如果希望在有限的車載空間內，設計集成度更高、占位更小的電源係統，PMIC（電源管理IC）是一個不錯的選擇。所謂PMIC就是一種在單芯片中集成了多個電源管理電路，以及時序控製等功能的IC
，與采用獨立DC-DC
、LDO及分立元件等搭建的電源係統相比
，PMIC在減少空間和縮短開發周期方麵優勢明顯。這些特性自然也會受到不少車載應用的青睞。

圖8：BD86852MUF-C PMIC

（圖源：ROHM Semiconductor）

ROHM的BD86852MUF-C就是一款專為ADAS車載攝像頭應用而打造的PMIC

，其集成有3個初級和次級降壓DC-DC轉換器、外部線性穩壓器控製模塊，以及CMOS傳感器和圖像傳感電源的上電複位功能，僅通過單個IC即可進行電壓設置和時序控製，因此係統占板麵積可減少約41％
，十分有利於車載攝像頭模塊的小型化設計。

圖9：采用BD86852MUF-C PMIC

顯著減小電源係統占板麵積

（圖源：ROHM Semiconductor）

除了小型化，BD86852MUF-C PMIC在提升電源轉換效率、降低車載攝像頭模塊的功耗上也進行了優化。由於BD86852MUF-C是通過外置的LDO向CMOS圖像傳感器供電，有利於將集中在IC中的熱量分散開，而通過抑製整個電路的發熱量，可以實現高達78.6％的轉換效率，比普通產品提升約4％。

圖10：BD86852MUF-C PMIC應用示意圖

（圖源：ROHM Semiconductor）

而且這種電路設計還有一個好處，由於縮短了CMOS圖像傳感器和LDO之間的距離，因此可以減少對電源線的幹擾噪聲
，為CMOS圖像傳感器提供穩定供電。同時

，BD86852MUF-C還有進一步減少EMI的對策——它在內置的DC-DC轉換器中配備了展頻功能，可將開關帶來的EMI噪聲峰值降低約10dB。這對於空間有限、電磁環境複雜的車載應用無疑是個佳音。

此外，BD86852MUF-C中還集成了各種保護功能
，以及用來監控電壓狀態的Power Good功能，確保其可靠穩定的工作。而且，BD86852MUF-C PMIC的上述性能優勢，已經在係統級的應用中得到了驗證，成為ROHM小型化、高效率
、低EMI的車載攝像頭模塊解決方案中關鍵的一部分（如圖4）。

圖11：ROHM車載攝像頭模塊解決方案

（圖源：ROHM Semiconductor）

低成本省空間的LED驅動器

LED照明在汽車中日益廣泛的應用，一直在推動車用LED驅動器的發展。ROHM自然不會錯過這個市場機遇，推出了一係列符合AEC-Q100標準的車用LED驅動器IC

，包括升壓
、降壓、升降壓、充電泵、恒流LED驅動器等全係的產品類型，覆蓋汽車外部照明（尾燈、轉向燈、DRL/定位燈和霧燈）、內部照明
、相機閃光燈
、儀表板背光燈和LED狀態指示燈等各類應用。

這些LED驅動器都針對目標應用進行了優化

，比如下麵介紹的這款內置MOSFET的4通道LED驅動器BD183x7EFV-M，就在減小空間、節省成本方麵獨具優勢。之所以具有這些優勢，是因為該LED驅動器采用了ROHM特有的熱分散電路和LED單獨控製功能兩項新技術。

以往在多通道LED驅動電路設計中，各輸出通道需要不同的熱分散電路引腳，而BD183x7EFV-M利用獨有的熱分散電路，將多個引腳簡化為1個引腳，通過一個小型的16-pin封裝就實現了4通道更高輸出（150mA/ch）。與此同時，LED單獨控製功能也讓以往需要兩個LED驅動器實現對不同規格LED的驅動，現在隻需一個驅動器就能實現

，使得最終設計方案的占板麵積大大減少。

圖12：采用BD183x7EFV-M設計的

LED驅動方案占板麵積大幅削減

（圖源：ROHM Semiconductor）

BD183x7EFV-M在節省成本方麵的價值
，是通過簡化設計流程來實現的。以往的多通道LED驅動產品需要為每個通道設計相對應的熱分散電路，需要考慮每個通道LED的熱分散電阻電氣特性偏差以進行權衡調整
，費時費力。而采用特有熱分散電路的BD183x7EFV-M，隻有一個熱分散電路引腳，僅需進行一次熱設計
，省時省力。

LED單獨控製功能同樣有助於簡化係統設計
，縮短設計周期。BD183x7EFV-M內置靈活的LED單獨控製功能，當LED發fa生sheng異yi常chang時shi
，可ke選xuan擇ze關guan閉bi所suo有you通tong道dao或huo僅jin關guan閉bi單dan通tong道dao。由you於yu世shi界jie各ge國guo對dui於yu發fa生sheng異yi常chang時shi車che載zai照zhao明ming的de安an全quan標biao準zhun不bu同tong
，這zhe一yi靈ling活huo的de功gong能neng有you助zhu於yu用yong同tong一yi器qi件jian和he方fang案an應ying對dui不bu同tong國guo家jia和he地di區qu的de法fa律lv法fa規gui，使shi得de同tong一yi機ji型xing在zai全quan球qiu不bu同tong市shi場chang擴kuo展zhan時shi
，無wu需xu重zhong新xin設she計ji或huo大da大da減jian少shao研yan發fa的de工gong時shi。

圖13：BD183x7EFV-M的靈活性可支持

設計方案在不同市場的快速擴展

（圖源：ROHM Semiconductor）

此外，BD183x7EFV-M還配備了能夠提高設計靈活性的時序亮燈功能，僅需增加電阻器等外置元件即可實現不同機型擴展設計；而且還具有豐富的保護功能
，在異常發生時防止LED驅動器和外圍電路被損壞。

上述這些特性
，讓BD183x7EFV-M非常適合用於汽車及新興的兩輪機動車的尾燈（刹車燈、後尾燈）、霧燈、轉向燈等汽車照明係統，讓駕乘體驗更安全更舒適。

本文小結

汽車安全和舒適性功能的擴展和用戶體驗的升級，少不了車載電源管理IC的助力。高效率
、高可靠、小型化、低EMI
，符合EMC要求、具有成本效益……諸多設計要求擺在麵前
，難免會讓工程師撓頭。

不過
，如果你進入到ROHM豐feng富fu的de車che載zai電dian源yuan管guan理li產chan品pin和he方fang案an庫ku中zhong，會hui發fa現xian無wu論lun你ni有you何he種zhong設she計ji需xu求qiu，總zong有you一yi款kuan專zhuan門men優you化hua的de產chan品pin或huo方fang案an適shi合he你ni，為wei相xiang關guan汽qi車che電dian子zi產chan品pin的de開kai發fa提ti供gong助zhu力li！本文僅僅是帶大家走到了這個技術“寶庫”的門口
，從此起步，一起來深入探尋其中更多的寶藏資源吧。

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