車(chē)載導(dǎo)航必備！電壓高達(dá)36V，精度可達(dá)1%的LDO

電源部分是電子系統(tǒng)中非常重要的組成部分之一，電子系統(tǒng)要正常工作，首先要保證電源部分正常工作。而電子系統(tǒng)要可靠、穩(wěn)定的工作，對(duì)其電源部分的要求也是非常高的。針對(duì)不同的應(yīng)用，電能的供應(yīng)有不同的來(lái)源，如交流電網(wǎng)，發(fā)電機(jī)，電池供電，或者多種方式組合使用等。汽車(chē)電子系統(tǒng)的供電，是采用發(fā)電機(jī)為電池進(jìn)行充電，電池再向汽車(chē)電子系統(tǒng)供電。雖然發(fā)電機(jī)沒(méi)有直接為汽車(chē)電子系統(tǒng)供電，但發(fā)電機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的瞬態(tài)高壓、大電流及強(qiáng)脈沖干擾，仍然會(huì)對(duì)汽車(chē)電子系統(tǒng)，尤其是其中的電源供電部分造成嚴(yán)重的沖擊。因此，對(duì)汽車(chē)電子系統(tǒng)電源部分還要求有較寬的輸入電壓范圍，且自身的功耗要低。

下圖一是車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)的框圖，電源芯片將蓄電池提供的12V/24V電壓轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)需要的電壓，車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)需要的供電電壓主要有5V，3.3V,1.8V,1.25V,分別為系統(tǒng)各子模塊如主控芯片、接口、LCD及存儲(chǔ)器等供電。由于系統(tǒng)各個(gè)子模塊對(duì)電源電壓、電流大小的需求不同。因此這里的電源芯片可以是一顆多路輸出的PMU(電源管理單元，集成多路DC/DC,LDO，控制邏輯接口電路，保護(hù)電路)，也可以用多個(gè)LDO或DC/DC分別輸出系統(tǒng)所需的電壓。

圖一：車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)框圖

由于蓄電池提供的電壓比較高，而一般的PMU的輸入電壓都比較低。因此，通常都需要具有寬輸入電壓范圍的LDO或DC/DC對(duì)蓄電池電壓進(jìn)行初級(jí)降壓，再用PMU或低壓差的LDO或DC/DC進(jìn)行二次轉(zhuǎn)換。這樣可以提高電源部分整體的效率和可靠性。世強(qiáng)代理的理光電源芯片，包含了汽車(chē)級(jí)應(yīng)用的PMU，LDO和DC/DC。下圖二所示為世強(qiáng)代理的理光的LDO產(chǎn)品群，其中R15XX系列，輸入電壓最大可達(dá)36V。這個(gè)系列的LDO能滿(mǎn)足12V或24V輸出的蓄電池。而RP108J系列，最大輸出電流可達(dá)3A，且已通過(guò)ISO/TS16949及AEC-Q100汽車(chē)認(rèn)證。

圖二：LDO產(chǎn)品系列

以世強(qiáng)代理的R1511x系列LDO為例，R1511X是基于CMOS工藝的高電壓、快速響應(yīng)的電壓調(diào)整器，能提供300mA的輸出電流，內(nèi)部集成了輸出短路保護(hù)電路、過(guò)流保護(hù)及熱關(guān)斷電路，如圖三所示。其工作溫度范圍從–40ºC 到125ºC，最大輸入電壓高達(dá)36V。R1511X系列LDO有固定輸出類(lèi)型的R1511XXXXB和可調(diào)輸出(通過(guò)外部電阻)的R1511X001C。輸出電壓的精度可達(dá)1%。有HSOP-6J和TO-252-5-P2兩種類(lèi)型的封裝。所有的這些特性，使得R1511X系列LDO非常適合用于汽車(chē)應(yīng)用。如車(chē)載音響、車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)等。

圖三：R1511系列LDO內(nèi)部結(jié)構(gòu)

圖四：R1511應(yīng)用電路圖

在實(shí)際使用R1511的時(shí)候，可以按照?qǐng)D四的電路來(lái)連接，濾波電容的參數(shù)也可以按照?qǐng)D中的參數(shù)要求來(lái)選擇。在PCB走線(xiàn)的時(shí)候，需要保證VDD和地線(xiàn)足夠?qū)挘绻麄兊淖杩固?，?huì)導(dǎo)致噪聲和不穩(wěn)定。供電輸入和輸出端的濾波電容盡可能離芯片引腳近。HSOP-6的封裝，需要保證引腳2,3,5連接到地平面。TO-252-5-P2的封裝，引腳2,3也需要連接到地平面。