稳压器应对汽车宽范围电压需求

　　汽车中的电池在冷车启动的情况下，电池电压会下降到非常地低；而在负载陡降的情况下，电池总线上可能会出现很高的电压尖峰。同时，由于目前汽车电子电压轨需要提供多种供电电压，业界迫切需要能够提供宽范围输入电压和多输出电压的电源器件。

　　凌力尔特（Linear Technology）公司电源产品市场总监Tony Armstrong指出，近年来，电子器件在汽车中的占比迅速增高。汽车电子负载需要电源能够提供非常宽的电压工作范围。另外，在汽车电子中使用5~6个电源轨（比如1.8V、2.5V、3.3V和5V等）的情况已非常常见。凌力尔特针对汽车电子应用推出了3.2V至40V的宽输入电压范围降压型开关稳压器LT3504（图1）。

　　该稳压器可提供4路独立通道持续1A输出。其成本更低，占板面积也更小。它的一个很好的特性是100%占空比。冷车启动的时候，电池电压会跌落到很低。当输入电压（电池电压）跌落到很低而与输出电压非常接近时，降压转换器可能会停止工作。而100%占空比在输入电压跌到非常低的水平时，输出电压依然能够保持或者跟随输入电压变化（取决于是否低于转换器启动临界值）。在冷车启动或启停系统中，电池工作在一个较低的电压水平，后续电源和电路仍可保证正常工作非常有用。

　　

　　图1：降压型开关稳压器LT3504应用图。

　　LT3504依靠独特的控制方式，使TON导通时间非常小。这样，在高降压比的应用下仍可获得较高的开关频率。开关频率可由用户编程在250kHz至2.2MHz，在整个频率范围内是可同步的。这样便可以避开车载收音机对噪声敏感的调幅频段，控制开关频率低于600kHz或高于1.8MHz运行，让外围LCD等器件的体积和成本获得更好的效果。

　　LT3504在非常宽的输入电压范围内，转换效率可达88%。该芯片通过外部时钟对转换器的工作频率进行同步。4路输出采用反相开关技术降低纹波。它还提供非常精准的欠压锁定（UVLO）停机功能，让它可以避开不希望的工作范围。过热停机功能可以在结温过高时关闭，起到自我保护的效果。

　　该器件每通道都采用独立的引脚设定输出电压，可以获得FB（反馈）脚0.8V到VIN脚之间的电压范围。每通道独立的RUN/SS（运行/软启动）脚可以控制每通道输出的RUN/SS使能。通过同步（RT/SYNC）脚可以采用电阻来设定开关频率，也可以利用MCU输出时钟信号进行同步。多通道输出应用可以采用非常紧凑的解决方案实现。

　　

　　图2：降压型开关稳压器LT3976系统原理图。

　　稳压器为汽车提供超低静态电流

　　许多的电子器件（比如GPS系统、Telematics系统）挂接在电池上长期耗电，若不把静态电流缩小的话，它们就会不停地“偷电”。汽车在闲置一段时间后，可能会出现打不着火的现象。这可能是由电池长期没有保养，蓄电池电量耗光的原因所造成。因此，就需要在无负载的情况下，控制静态电流（IQ）尽可能低。

　　凌力尔特推出的42V降压型开关稳压器LT3975，可以提供2.5A连续输出电流，且仅需2.7μA静态电流。另一款LT3976（图2）可以在40V输入下提供高达5A的输出电流，且仅需3.3μA静态电流。这两款器件在直至40V的标称输入电压范围内都能提供4.2V输出，从而非常适用于汽车和工业应用。

　　它们的内部75mΩ阻值开关可以提供高达90%的效率。LT3975和LT3976的突发模式（Burst Mode）工作提供了超低静态电流。这一特点非常适用于汽车和工业系统应用，因为这类应用需要始终保持接通工作和最佳的电池续航时间。当输入电压降至低于所设定的输出电压时，这些器件可以保持为仅500mV的最小压差电压，从而应对汽车电子的冷车启动要求。