LDO无法应对的条件增加

车载用电子设备有増加倾向,使用的MCU与存储器的电子元器件也日益多样化。这也意味着电源规格的多样化,主电源除了5V和3.3V外,也需要1.8V、1.5V、1.2V等。很多情况下,比起从车载电池的12V直接降压到这些低电压,从5V或3.3V降压更有利,逐渐将这类第二段电源称为“二次电源”。

近年来的车载用电子设备搭载了各种各样的电子元器件。CPU和MUC与一般的电子设备相同,具有随着低电压化而来的消耗电流増加趋势。此外,因搭载用于图像处理等的DDR存储器,需要多个低电压电源。

以往,这样的本地电源,从简单紧凑角度考虑多使用LDO线性稳压器。然而,因消耗电流呈増加趋势,使LDO发热増加,需要散热器等对策,还会产生有些条件不允许使用等问题。

例如,通过LDO从3.3V输出1.8V/2A的电源,输入输出压差为1.5V,至少有1.5V×2A=3W的损耗。即使充分考虑到散热,采用散热效果高的表面贴装封装,安装也采用4层PCB板等,热阻充其量为30℃/W。该例中,即使发热为90℃,Tj max为150℃,可容许的环境温度仅为60℃,考虑到车载设备要求的工作温度范围,这种情况通常被判断为NG。

车载用电子设备要求

虽然可通过增加散热器的方法来应对,但涉及到安装面积、高度以及成本等,并非易事。因而,效率高发热少的开关稳压器作为代替方案浮出水面,但也存在几个问题。

开关稳压器与LDO相比,元器件数增加,甚至包括电感等磁性元器件。可想而知,随之而来的是安装面积增加,设计与评估周期延长。由于这些问题的存在,并不能否定通过LDO来尝试解决方案,然而毫无疑问,兼顾到可靠性的话,还是希望尽可能地把发热抑制较低的水平;在高于任何要求的节电要求方面,LDO的效率也处于不利地位。

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