量产出货！纳芯微高性能车规级LDO为车载电源设计 带来新选择
2022-10-28 15:57:31 纳芯微纳芯微2022年全新发布的首款车规级LDO芯片NSR31/33/35系列现已正式量产，并向知名国际汽车零部件厂商批量供货。
LDO芯片是一种低压差线性调节器，随着汽车电动化和智能化的发展，LDO在车载电源设计中显得越来越重要，尤其是在车载电源、车载信息娱乐系统、车身控制、自动驾驶等低压应用中。NSR3x系列产品便是专为汽车电池供电系统而设计，其宽输入电压范围、超低静态功耗、多种保护功能和多种封装形式为工程师在车载应用电源模块开发带来了新选择。
01 宽输入电压范围
与电脑和家电等消费电子不同，汽车应用场景多变，电源电压在冷启动与抛负载等工况下易发生较大跳变。国际标准ISO 7637是标准化组织为汽车12V和24V供电系统设置的电磁兼容性标准，其中ISO 7637-2就是针对汽车应用中电源模块应对瞬态电压变化能力的检验标准，通过设计一系列瞬态电压试验，来模拟汽车在现实应用场景中可能会遇到的所有电气故障，例如抛负载。很多整车厂的设计标准都参照了ISO 7637标准，有些厂商对标准做了适应自身需求的修改。ISO 7637同时包括电磁兼容性测试的电磁耐受性和发射规范。这些标准的设定都是为了让整车厂在出厂之前能够通过试验来检查电源系统设计是否存在电气故障。
汽车应用场景的复杂性，要求车载电源模块中的LDO芯片有较宽的输入电压范围，从而确保LDO后级输出的稳定，并防止LDO芯片因供电电压波动而损坏。
纳芯微推出的NSR3x系列LDO，专为汽车电池供电系统而设计，具有3V至40V宽输入电压，支持瞬态电压高达45V，能够为LDO后级器件提供稳定可靠的电源输入，从而确保相应模块的功能在各种复杂工况下都能正确实现，并延长相应模块的使用寿命。
作为碳排放最大的来源之一，汽车一直在朝着节能减排的方向发展，无论是新能源汽车，还是传统汽车，都很强调节能，而新能源汽车由于采用电池供电，目前充电速度与充电设施还不完善的情况下，对于各部件耗电控制的要求更高。感应雨刷、自动大灯、感应后备厢等功能，在下雨或天黑等启动条件触发后才工作，而在功能未启动之前，应该保持尽可能低的功耗，这就要求该模块中LDO等芯片的静态功耗足够低。
NSR3x在关断时电流仅为270nA，而在轻负载时静态电流典型值为5uA，对外供电达到0.2mA时静态电流典型值为6uA，低功耗模式下的耗电指标非常出色。用NSR3x给待机系统中的MCU和CAN/LIN收发器供电，不但更省电，还能延长电池寿命，非常适合对待机功耗要求高的应用场景。
车载元器件经常要接受各种极端温度和天气考验，例如高低温和暴雨大雪天气。因而车规器件的工作温度范围比消费级器件的温度范围要宽很多，消费电子元器件一般要求在0℃至70℃可正常工作就可以，但车规元器件的要求就高很多，最低要能在-40℃至85℃温度范围内工作，在发动机等发热量大的零部件周围的器件，则往往要支持125℃高温应用。
此外，汽车应用强调安全可靠，因而要求LDO具备自我保护功能，以应对复杂恶劣应用场景下的意外情况。例如，由于连接器短路或者焊锡滑动导致的LDO输出对地短路，就有很大风险，如果没有保护电路，电流暴增将导致LDO烧毁，并引发其他安全风险。
NSR3x在-40℃至125℃的环境温度下都能正常工作，而且内部集成了短路保护和过温保护功能，确保使用NSR3x设计的模块在各种场景下都能正常工作。
LDO车规应用中，还要重视散热设计。因为车规LDO通常用在空气流通较差甚至完全没有气流的模块中，如果散热设计不够好，当环境温度较高时，LDO及其模块会迅速发热。所以，为合适的应用选择相应的封装，并做好散热设计就很重要。
NSR3x系列分为三种产品，NSR31最大输出电流为150mA，NSR33最大输出电流为300mA，而NSR35最大输出电流为500mA，针对电流输出能力不同，纳芯微优化了封装及散热设计，提供SOT223，SOT23，DFN-8，MSOP-8EP， SOP-8EP，TO252，TO263等多种封装可选，用户可根据实际应用来选择相应封装，以优化整个模块的散热及尺寸设计，并根据选定封装来确定结构设计、电路板布局布线，从而实现更好的性能与成本的平衡。
NSR3x系列的推出，是纳芯微进一步拓宽车载产品布局的体现。当前，纳芯微已经为汽车应用提供了传感器、信号链、隔离、接口、采样、驱动、电源等半导体产品，其中多款产品得到了国内外整车厂的高度认可，并已量产上车。在车载市场，纳芯微已经构建起自主核心技术矩阵，并建立了完整的产品开发、质量管理与产能保障体系，纳芯微正以硬核技术为汽车行业的更新换代带来更多驱动力。
