量產出貨！納芯微高性能車規級LDO為車載電源設計 帶來新選擇
2022-10-28 15:57:31 納芯微納芯微2022年全新發布的首款車規級LDO芯片NSR31/33/35系列現已正式量產，并向知名國際汽車零部件廠商批量供貨。
LDO芯片是一種低壓差線性調節器，隨著汽車電動化和智能化的發展，LDO在車載電源設計中顯得越來越重要，尤其是在車載電源、車載信息娛樂系統、車身控制、自動駕駛等低壓應用中。NSR3x系列產品便是專為汽車電池供電系統而設計，其寬輸入電壓范圍、超低靜態功耗、多種保護功能和多種封裝形式為工程師在車載應用電源模塊開發帶來了新選擇。
01 寬輸入電壓范圍
與電腦和家電等消費電子不同，汽車應用場景多變，電源電壓在冷啟動與拋負載等工況下易發生較大跳變。國際標準ISO 7637是標準化組織為汽車12V和24V供電系統設置的電磁兼容性標準，其中ISO 7637-2就是針對汽車應用中電源模塊應對瞬態電壓變化能力的檢驗標準，通過設計一系列瞬態電壓試驗，來模擬汽車在現實應用場景中可能會遇到的所有電氣故障，例如拋負載。很多整車廠的設計標準都參照了ISO 7637標準，有些廠商對標準做了適應自身需求的修改。ISO 7637同時包括電磁兼容性測試的電磁耐受性和發射規范。這些標準的設定都是為了讓整車廠在出廠之前能夠通過試驗來檢查電源系統設計是否存在電氣故障。
汽車應用場景的復雜性，要求車載電源模塊中的LDO芯片有較寬的輸入電壓范圍，從而確保LDO后級輸出的穩定，并防止LDO芯片因供電電壓波動而損壞。
納芯微推出的NSR3x系列LDO，專為汽車電池供電系統而設計，具有3V至40V寬輸入電壓，支持瞬態電壓高達45V，能夠為LDO后級器件提供穩定可靠的電源輸入，從而確保相應模塊的功能在各種復雜工況下都能正確實現，并延長相應模塊的使用壽命。
作為碳排放最大的來源之一，汽車一直在朝著節能減排的方向發展，無論是新能源汽車，還是傳統汽車，都很強調節能，而新能源汽車由于采用電池供電，目前充電速度與充電設施還不完善的情況下，對于各部件耗電控制的要求更高。感應雨刷、自動大燈、感應后備廂等功能，在下雨或天黑等啟動條件觸發后才工作，而在功能未啟動之前，應該保持盡可能低的功耗，這就要求該模塊中LDO等芯片的靜態功耗足夠低。
NSR3x在關斷時電流僅為270nA，而在輕負載時靜態電流典型值為5uA，對外供電達到0.2mA時靜態電流典型值為6uA，低功耗模式下的耗電指標非常出色。用NSR3x給待機系統中的MCU和CAN/LIN收發器供電，不但更省電，還能延長電池壽命，非常適合對待機功耗要求高的應用場景。
車載元器件經常要接受各種極端溫度和天氣考驗，例如高低溫和暴雨大雪天氣。因而車規器件的工作溫度范圍比消費級器件的溫度范圍要寬很多，消費電子元器件一般要求在0℃至70℃可正常工作就可以，但車規元器件的要求就高很多，最低要能在-40℃至85℃溫度范圍內工作，在發動機等發熱量大的零部件周圍的器件，則往往要支持125℃高溫應用。
此外，汽車應用強調安全可靠，因而要求LDO具備自我保護功能，以應對復雜惡劣應用場景下的意外情況。例如，由于連接器短路或者焊錫滑動導致的LDO輸出對地短路，就有很大風險，如果沒有保護電路，電流暴增將導致LDO燒毀，并引發其他安全風險。
NSR3x在-40℃至125℃的環境溫度下都能正常工作，而且內部集成了短路保護和過溫保護功能，確保使用NSR3x設計的模塊在各種場景下都能正常工作。
LDO車規應用中，還要重視散熱設計。因為車規LDO通常用在空氣流通較差甚至完全沒有氣流的模塊中，如果散熱設計不夠好，當環境溫度較高時，LDO及其模塊會迅速發熱。所以，為合適的應用選擇相應的封裝，并做好散熱設計就很重要。
NSR3x系列分為三種產品，NSR31最大輸出電流為150mA，NSR33最大輸出電流為300mA，而NSR35最大輸出電流為500mA，針對電流輸出能力不同，納芯微優化了封裝及散熱設計，提供SOT223，SOT23，DFN-8，MSOP-8EP， SOP-8EP，TO252，TO263等多種封裝可選，用戶可根據實際應用來選擇相應封裝，以優化整個模塊的散熱及尺寸設計，并根據選定封裝來確定結構設計、電路板布局布線，從而實現更好的性能與成本的平衡。
NSR3x系列的推出，是納芯微進一步拓寬車載產品布局的體現。當前，納芯微已經為汽車應用提供了傳感器、信號鏈、隔離、接口、采樣、驅動、電源等半導體產品，其中多款產品得到了國內外整車廠的高度認可，并已量產上車。在車載市場，納芯微已經構建起自主核心技術矩陣，并建立了完整的產品開發、質量管理與產能保障體系，納芯微正以硬核技術為汽車行業的更新換代帶來更多驅動力。
