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車規二次電源用同步整流轉換器 BD905xx-C系列

低壓差穩壓器LDO無法對應的條件增多

Keyword
  • 車規電子元件
  • 低電壓
  • LDO
  • 開關式穩壓器

車規電子元件愈來愈多,使用的MCU和記憶體等電子元件也隨之日漸多樣化。這意謂著電源規格也變得多樣,主電源除了5V和3.3V外,必須再增加1.8V、1.5V、1.2V等。大多數的時候,這些低電壓比起直接從車用電池的12V降壓,反而是由5V和3.3V降壓較為有利,這種二次階層的電源,我們稱它為二次電源。

近幾年的車規電子元件,配備各式各樣的電子元件。CPU和MUC與一般電子元件相同,隨著低電壓潮流,消耗的電流愈來愈多。此外,配備使用於影像處理等的DDR記憶體,也造成需要多個低電壓電源。

一直以來,此類局部電源構造簡單且體積小,所以會使用LDO線性穩壓器。然而,消耗電流增加,造成LDO發熱變嚴重,衍生必須採取加裝散熱器等對策,或是根據條件,反而無法使用等問題。

例如,利用LDO從3.3V產生1.8V/2A的電源時,輸入輸出差達1.5V,所以至少損失1.5V×2A=3W。散熱效果高的表面安裝型封裝,安裝後有4層機板等,即使充分考量散熱的問題,熱阻30℃/W左右已是極限。以該例來看,散熱90℃、Tj max 150℃,容許的環境溫度為60℃,但考量車用裝置要求的工作溫度範圍,通常都會判斷NG。

雖然因應的方法有加散熱器等,但安裝面積、價格高、成本等糾纏在一起,令人相苦惱。因此,提出採用效率高且不發熱的開關式穩壓器,但一般而言,都會同時存在著多個待解決的問題。

開關式穩壓器和LDO相比,零件數量增加,但進一步細看,其實包含電感這個磁力零件在內。正因如此,預設安裝面積增加,設計和評估上會較為耗時。這一部分成為待解決的問題,雖然無法否決採用LDO時,必須更加仔細思考對策才行,但考慮到可靠性的問題,還是會想儘可能抑制發熱,要求節能,無疑地會不利於LDO的效率。

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