克服汽車儀表盤電源設(shè)計難題

不知你還記不記得，儀表板曾經(jīng)非常的枯燥乏味？它們通常有5個功能：速度計、轉(zhuǎn)速表、里程表、油量表和溫度表。

萬一你受不了配偶的嘮叨，最終同意駕車去Winnipeg時，比較時髦的儀表板可以顯示單位為英里/小時和公里/小時的速度值。所有的表盤都是機械的。唯一一個使用圖形化顯示方式的就是油量，看起來好像一把鑰匙從水中伸出來。

在過去幾年中，儀表板開始變得越來越有意思了。如果你還未升級你的81 Scirocco的話，它們可比之前好看多了。

目前的大多數(shù)儀表板是數(shù)字的，將LCD和LED用作背光光源。事實上，如果你只有一個3.5英寸顯示屏的話，就屬于比較低端的了。目前的發(fā)展趨勢是7英寸顯示屏，如果你買得起高端車輛的話，那么12英寸顯示屏也屬于標(biāo)配。當(dāng)然，除此之外，通過操縱方向盤上的按鈕，你可以輕松控制顯示屏。你可以在儀表盤上查看與車輛相關(guān)的全部信息，比如說正在收聽的歌曲（包括專輯封面），車輛診斷信息，以及周圍環(huán)境的3D顯示。

所有這些增強功能都需要更多的處理能力。對于低端和中級車內(nèi)的儀表盤來說，不使用電池的轉(zhuǎn)換器的最佳功率平衡點在15W的范圍內(nèi) (5VOUT x 3A)。具有超大屏幕的高端儀表板的功率會超過25W。

在輸入電壓和輸出電流等基本技術(shù)規(guī)格之外，數(shù)據(jù)表中下一個最重要的技術(shù)規(guī)格有可能就是靜態(tài)電流 (IQ)。實際上，其中涉及兩個數(shù)字。關(guān)斷靜態(tài)電流是穩(wěn)壓器IC被一個啟用或關(guān)斷引腳完全禁用時的電流值。另一方面，待機靜態(tài)電流是器件被啟用，但是沒有負(fù)載時的電流。

隨著汽車內(nèi)不斷增加的電氣化水平，越來越多的電子元器件被接至12V電池。其中的一些電子元器件永遠(yuǎn)都不會被禁用。你可以想一想你的密鑰卡。在這個信號的另一端是被稱為被動進入啟動系統(tǒng) (PEPS) 的系統(tǒng)電路。PEPS系統(tǒng)必須始終處于“接通”狀態(tài)，時刻等待著來自密鑰卡的信號。（否則的話，你也許就必須使用鑰匙鏈上的鑰匙了，而這是我們不希望看到的。）無論怎樣，由于PEPS系統(tǒng)始終處于接通狀態(tài)，它一直會從電池中汲取待機靜態(tài)電流。

在儀表盤中，有幾個電路會始終接通，這一點與PEPS系統(tǒng)中的情況是一樣的。比如說實時時鐘、CAN/LIN收發(fā)器和微控制器。對于整個儀表盤來說，在待機狀態(tài)下所允許的總體流耗典型值大約為100μA，在處理器流耗輕松達(dá)到50μA的情況下，實現(xiàn)這一點并不容易。

有幾個不同的方法和途徑可以解決這個難題，盡可能地降低儀表板內(nèi)的電源靜態(tài)電流。由于直到目前低靜態(tài)電流開關(guān)穩(wěn)壓器的數(shù)量還不是很多，大多數(shù)常見方法就是使用一個與開關(guān)并聯(lián)的低靜態(tài)電流LDO。開關(guān)將被禁用，而LDO可用于喚醒下游電路，與此同時，從電池中汲取更少的電流。

目前來看，有諸如LM43603-Q1的器件，其待機靜態(tài)電流為27μA，這樣的話，你就可以不使用LDO了。這樣就大大減少了BOM成本。此外，需要牢記的一點是，這個值為27μA的電流值是對于同步器件來說的—非同步器件數(shù)據(jù)表將提供只針對IC的待機靜態(tài)電流，其中不包括二極管。二極管內(nèi)的電流泄露值在高溫情況下會高達(dá)1mA，而這會大大超出你的預(yù)期值。

在這些情況下，你需要消除任何可能的毫安級流耗，以符合那些特別有想法的靜態(tài)電流預(yù)算，而全新的LM53603-Q1甚至可以更好地滿足這一要求。你還可以看一看數(shù)據(jù)表，其中的值為23μA，你也許會覺得差別也不是很大嘛。不過，LM53603-Q1的輸出電壓是固定的，因此，無需反饋電阻器。反饋電阻器內(nèi)的電流泄露會很容易在你的系統(tǒng)中增加3-5μA的流耗。

除了消除系統(tǒng)中隱藏的靜態(tài)電流源，這些同步器件的功率也在上面提到的15W最佳功率平衡點范圍內(nèi)。

審核編輯：郭婷