一款針對(duì)汽車(chē)儀表盤(pán)寬Vin，3A降壓2層參考設(shè)計(jì)

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(gè)功能：速度計(jì)、轉(zhuǎn)速表、里程表、油量表和溫度表。

圖1：以前，儀表板很簡(jiǎn)單，耗電也比現(xiàn)在低很多

萬(wàn)一你受不了配偶的嘮叨，最終同意駕車(chē)去Winnipeg時(shí)，比較時(shí)髦的儀表板可以顯示單位為英里/小時(shí)和公里/小時(shí)的速度值。所有的表盤(pán)都是機(jī)械的。唯一一個(gè)使用圖形化顯示方式的就是油量，看起來(lái)好像一把鑰匙從水中伸出來(lái)。

圖2：以前的儀表板中的圖形化顯示非常有限，其中就包括這把從水體中伸出的萬(wàn)能鑰匙。

在過(guò)去幾年中，儀表板開(kāi)始變得越來(lái)越有意思了。如果你還未升級(jí)你的81 Scirocco的話，它們可比之前好看多了。

圖3：目前，儀表板已經(jīng)是數(shù)字化的了，耗電也更多了。

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（圖3）。事實(shí)上，如果你只有一個(gè)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(shì)是7英寸顯示屏，如果你買(mǎi)得起高端車(chē)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(guò)操縱方向盤(pán)上的按鈕，你可以輕松控制顯示屏。你可以在儀表盤(pán)上查看與車(chē)輛相關(guān)的全部信息，比如說(shuō)正在收聽(tīng)的歌曲（包括專(zhuān)輯封面），車(chē)輛診斷信息，以及周?chē)h(huán)境的3D顯示。

所有這些增強(qiáng)功能都需要更多的處理能力。對(duì)于低端和中級(jí)車(chē)內(nèi)的儀表盤(pán)來(lái)說(shuō)，不使用電池的轉(zhuǎn)換器的最佳功率平衡點(diǎn)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(huì)超過(guò)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(gè)最重要的技術(shù)規(guī)格有可能就是靜態(tài)電流 (IQ)。實(shí)際上，其中涉及兩個(gè)數(shù)字。關(guān)斷靜態(tài)電流是穩(wěn)壓器IC被一個(gè)啟用或關(guān)斷引腳完全禁用時(shí)的電流值。另一方面，待機(jī)靜態(tài)電流是器件被啟用，但是沒(méi)有負(fù)載時(shí)的電流。

隨著汽車(chē)內(nèi)不斷增加的電氣化水平，越來(lái)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(huì)被禁用。你可以想一想你的密鑰卡。在這個(gè)信號(hào)的另一端是被稱(chēng)為被動(dòng)進(jìn)入啟動(dòng)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(shí)刻等待著來(lái)自密鑰卡的信號(hào)。（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(wú)論怎樣，由于PEPS系統(tǒng)始終處于接通狀態(tài)，它一直會(huì)從電池中汲取待機(jī)靜態(tài)電流。

在儀表盤(pán)中，有幾個(gè)電路會(huì)始終接通，這一點(diǎn)與PEPS系統(tǒng)中的情況是一樣的。比如說(shuō)實(shí)時(shí)時(shí)鐘、CAN/LIN收發(fā)器和微控制器。對(duì)于整個(gè)儀表盤(pán)來(lái)說(shuō)，在待機(jī)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(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)并不容易。

有幾個(gè)不同的方法和途徑可以解決這個(gè)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(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的數(shù)量還不是很多，大多數(shù)常見(jiàn)方法就是使用一個(gè)與開(kāi)關(guān)并聯(lián)的低靜態(tài)電流LDO。開(kāi)關(guān)將被禁用，而LDO可用于喚醒下游電路，與此同時(shí)，從電池中汲取更少的電流。

目前來(lái)看，有諸如LM43603-Q1的器件，其待機(jī)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(diǎn)是，這個(gè)值為27μA的電流值是對(duì)于同步器件來(lái)說(shuō)的—非同步器件數(shù)據(jù)表將提供只針對(duì)IC的待機(jī)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(huì)高達(dá)1mA，而這會(huì)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(jí)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(huì)覺(jué)得差別也不是很大嘛。不過(guò)，LM53603-Q1的輸出電壓是固定的，因此，無(wú)需反饋電阻器。反饋電阻器內(nèi)的電流泄露會(huì)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(diǎn)范圍內(nèi)。作為一名工程師，如果你十分希望用較少的外部組件來(lái)實(shí)現(xiàn)出色性能，那么請(qǐng)查看其中一個(gè)特有下方所示LM53603-Q1和LM43603-Q1（圖4）的2層參考設(shè)計(jì)。

圖4：PMP10735是一款針對(duì)汽車(chē)儀表盤(pán)（具有CISPR 25 5類(lèi)兼容TI Design）的寬Vin，3A降壓2層參考設(shè)計(jì)