納芯微2022年全新發(fā)布的首款車規(guī)級(jí)LDO芯片NSR31/33/35系列現(xiàn)已正式量產(chǎn)，并向知名國(guó)際汽車零部件廠商批量供貨。
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LDO芯片是一種低壓差線性調(diào)節(jié)器，隨著汽車電動(dòng)化和智能化的發(fā)展，LDO在車載電源設(shè)計(jì)中顯得越來越重要，尤其是在車載電源、車載信息娛樂系統(tǒng)、車身控制、自動(dòng)駕駛等低壓應(yīng)用中。NSR3x系列產(chǎn)品便是專為汽車電池供電系統(tǒng)而設(shè)計(jì)，其寬輸入電壓范圍、超低靜態(tài)功耗、多種保護(hù)功能和多種封裝形式為工程師在車載應(yīng)用電源模塊開發(fā)帶來了新選擇。


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01 寬輸入電壓范圍
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與電腦和家電等消費(fèi)電子不同，汽車應(yīng)用場(chǎng)景多變，電源電壓在冷啟動(dòng)與拋負(fù)載等工況下易發(fā)生較大跳變。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 7637是標(biāo)準(zhǔn)化組織為汽車12V和24V供電系統(tǒng)設(shè)置的電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)，其中ISO 7637-2就是針對(duì)汽車應(yīng)用中電源模塊應(yīng)對(duì)瞬態(tài)電壓變化能力的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，通過設(shè)計(jì)一系列瞬態(tài)電壓試驗(yàn)，來模擬汽車在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景中可能會(huì)遇到的所有電氣故障，例如拋負(fù)載。很多整車廠的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)都參照了ISO 7637標(biāo)準(zhǔn)，有些廠商對(duì)標(biāo)準(zhǔn)做了適應(yīng)自身需求的修改。ISO 7637同時(shí)包括電磁兼容性測(cè)試的電磁耐受性和發(fā)射規(guī)范。這些標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定都是為了讓整車廠在出廠之前能夠通過試驗(yàn)來檢查電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否存在電氣故障。
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汽車應(yīng)用場(chǎng)景的復(fù)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(jí)輸出的穩(wěn)定，并防止LDO芯片因供電電壓波動(dòng)而損壞。
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納芯微推出的NSR3x系列LDO，專為汽車電池供電系統(tǒng)而設(shè)計(jì)，具有3V至40V寬輸入電壓，支持瞬態(tài)電壓高達(dá)45V，能夠?yàn)長(zhǎng)DO后級(jí)器件提供穩(wěn)定可靠的電源輸入，從而確保相應(yīng)模塊的功能在各種復(fù)雜工況下都能正確實(shí)現(xiàn)，并延長(zhǎng)相應(yīng)模塊的使用壽命。
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02 超低靜態(tài)功耗
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作為碳排放最大的來源之一，汽車一直在朝著節(jié)能減排的方向發(fā)展，無論是新能源汽車，還是傳統(tǒng)汽車，都很強(qiáng)調(diào)節(jié)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(shè)施還不完善的情況下，對(duì)于各部件耗電控制的要求更高。感應(yīng)雨刷、自動(dòng)大燈、感應(yīng)后備廂等功能，在下雨或天黑等啟動(dòng)條件觸發(fā)后才工作，而在功能未啟動(dòng)之前，應(yīng)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(tài)功耗足夠低。
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NSR3x在關(guān)斷時(shí)電流僅為270nA，而在輕負(fù)載時(shí)靜態(tài)電流典型值為5uA，對(duì)外供電達(dá)到0.2mA時(shí)靜態(tài)電流典型值為6uA，低功耗模式下的耗電指標(biāo)非常出色。用NSR3x給待機(jī)系統(tǒng)中的MCU和CAN/LIN收發(fā)器供電，不但更省電，還能延長(zhǎng)電池壽命，非常適合對(duì)待機(jī)功耗要求高的應(yīng)用場(chǎng)景。
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03 保護(hù)功能多、可靠性高
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車載元器件經(jīng)常要接受各種極端溫度和天氣考驗(yàn)，例如高低溫和暴雨大雪天氣。因而車規(guī)器件的工作溫度范圍比消費(fèi)級(jí)器件的溫度范圍要寬很多，消費(fèi)電子元器件一般要求在0℃至70℃可正常工作就可以，但車規(guī)元器件的要求就高很多，最低要能在-40℃至85℃溫度范圍內(nèi)工作，在發(fā)動(dòng)機(jī)等發(fā)熱量大的零部件周圍的器件，則往往要支持125℃高溫應(yīng)用。
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此外，汽車應(yīng)用強(qiáng)調(diào)安全可靠，因而要求LDO具備自我保護(hù)功能，以應(yīng)對(duì)復(fù)雜惡劣應(yīng)用場(chǎng)景下的意外情況。例如，由于連接器短路或者焊錫滑動(dòng)導(dǎo)致的LDO輸出對(duì)地短路，就有很大風(fēng)險(xiǎn)，如果沒有保護(hù)電路，電流暴增將導(dǎo)致LDO燒毀，并引發(fā)其他安全風(fēng)險(xiǎn)。
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NSR3x在-40℃至125℃的環(huán)境溫度下都能正常工作，而且內(nèi)部集成了短路保護(hù)和過溫保護(hù)功能，確保使用NSR3x設(shè)計(jì)的模塊在各種場(chǎng)景下都能正常工作。
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04 多種封裝可選易于設(shè)計(jì)
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LDO車規(guī)應(yīng)用中，還要重視散熱設(shè)計(jì)。因?yàn)檐囈?guī)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(shè)計(jì)不夠好，當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí)，LDO及其模塊會(huì)迅速發(fā)熱。所以，為合適的應(yīng)用選擇相應(yīng)的封裝，并做好散熱設(shè)計(jì)就很重要。
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NSR3x系列分為三種產(chǎn)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(duì)電流輸出能力不同，納芯微優(yōu)化了封裝及散熱設(shè)計(jì)，提供SOT223，SOT23，DFN-8，MSOP-8EP， SOP-8EP，TO252，TO263等多種封裝可選，用戶可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用來選擇相應(yīng)封裝，以優(yōu)化整個(gè)模塊的散熱及尺寸設(shè)計(jì)，并根據(jù)選定封裝來確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電路板布局布線，從而實(shí)現(xiàn)更好的性能與成本的平衡。
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納芯微LDO線性調(diào)節(jié)器選型表


NSR3x系列的推出，是納芯微進(jìn)一步拓寬車載產(chǎn)品布局的體現(xiàn)。當(dāng)前，納芯微已經(jīng)為汽車應(yīng)用提供了傳感器、信號(hào)鏈、隔離、接口、采樣、驅(qū)動(dòng)、電源等半導(dǎo)體產(chǎn)品，其中多款產(chǎn)品得到了國(guó)內(nèi)外整車廠的高度認(rèn)可，并已量產(chǎn)上車。在車載市場(chǎng)，納芯微已經(jīng)構(gòu)建起自主核心技術(shù)矩陣，并建立了完整的產(chǎn)品開發(fā)、質(zhì)量管理與產(chǎn)能保障體系，納芯微正以硬核技術(shù)為汽車行業(yè)的更新?lián)Q代帶來更多驅(qū)動(dòng)力。
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