高效低耗宽压的电源IC带给电源设计新方案

高效低耗宽压的电源IC高效低耗宽压的电源IC带给电源设計新方案带给电源设計新方案1内容„关于WIR产品关产„应用实例及相应产品解说-汽车控制系统:能以低压开始工作的升压型开关稳压器-汽车音响电子配件:具有优秀的负载过渡响应特性的LDO-电池组:具有低消耗电流的LDO电池组:具有低消耗电流的LDO„电源IC系列产品介绍-串联稳压器-开关稳压器-背光用LED驱动器2关于WIR产品在汽车、产业、家电等领域，都需求宽广电源电压的电源IC。新日本无线推出的能对应/的宽广输入范围(新日本无线推出的能对应3V～35V/40V的宽广输入范围(WIR:WideInputRange)系列产品能够应对电源电压的大幅度变动来保证系统安全高效工作，非常适合于宽压需求的电源应用。*电源电压的下限因产品不同会有所不同，但是具有最低电源电压的产品最低电压也为3.0V汽车电子娱乐设备产业汽车电子若您使用了宽广输入范围的系列产品，当车载用电池、12/24V系列通用电源、锂离子电池等发生电压上升或电压下降时，都能够广泛应对。3AV/PC家电关于WIR产品电源电压范围的应用要求宽广输入范围（WideInputRange）的电源稳压器能够满足所需电压要求!35V用于车载的12V电池12V/24V的电源线路2~6cells锂电池电源稳压器能够满足所需电压要求!・降压型开关稳压器・升压型开关稳压器・低消耗电流的LDOPulse・低消耗电流的LDO・LED驱动器NJW41**系列的电源稳压器24VNJW41**系列的电源稳压器VOUTVIN负载电源稳压器用于驱动3.3V/5.0V的MCU,DSP及其他器件电源稳压器Load12V主要应用对象・汽车控制系统・汽车音响电子配件产业设备45V・产业设备汽车控制系统汽车控制系统AutomotiveAutomotive5为什么汽车控制系统里需要WIR产品？LoadDumpPulse（高电压端）LoadDumpPulse（高电压端）LoadDump就是所谓的抛负载，当电池脱离交流发电机时瞬间产生过渡性高电压的一种现象种现象。如果是12V系列电池的话，在无负载时要求能耐100V的过渡性电压。现在，许多汽车里装载的交流发电机都使用了钳位二极管，所以测试的电压波形多为如图Fig.2里5b所示的32V钳位电压波形。LoadDumpPulse(ISO7637-2)12VSeries5b所示的32V钳位电压波形。p()100V90%5a100V90%5a12V32V10%5b12V32V10%5bA发电机负载电池12V200ms10ms12V200ms10ms电池6Fig.2:标准的LoadDump瞬时波形Fig.1:LoadDump发生电路为什么汽车控制系统里需要WIR产品？ColdCrankVoltage（低电压端）ColdCrankVoltage（低电压端）当发动机启动时，流入启动电动机的电流会很大，因此电池端子电压会瞬时降低，这种现象就叫冷启动(ColdCrank)通常冷启动时，电压会低于5V特别是在寒冷这种现象就叫冷启动(ColdCrank)。通常冷启动时，电压会低于5V。特别是在寒冷地区，会有更大的电压变动。V12V20s5V6V20s5Vt40ms7Fig.3:标准的汽车冷启动时的电压波形为什么汽车控制系统里需要WIR产品？需要能对应从低电压到高电压输入的产品需要能对应从低电压到高电压输入的产品100VLoadDumpPulse:当电池与交流发电机脱离时所产生的过渡性瞬时高电压32VLoaddumpTest100V/200ms32VLoadDumpPulse:最近，交流发电机多使用钳位二极管（齐纳二极管），钳位到32V。所以，IC被印加了32V的电压，加上电压裕度，要求有40V的耐压。24V倍压试验12V标准开放电压6Vt16V倍压试验ex.24V/1min.18V/1h12V6Vto16V5V8什么是怠速熄火当汽车等待红灯时，会停止发动机运转，既能够节省油耗又减少了CO2废气排放有利于环保废气排放，有利于环保。发动机STOP发动机START9怠速熄火时所需的电源进入怠速熄火状态后，再次启动发动机时，会有许多电流流入启动电路，所以电池的输出电压会降低所以电池的输出电压会降低。正常工作时的输入电压为+13.5V，而再启动时的电压会降为+6V左右，因此车内的音响会停止工作。为了防止此事发生在电压降低时需要通过升压来保持正常工作但是如为了防止此事发生，在电压降低时需要通过升压来保持正常工作，但是如果有低压下也能够工作的电源的话，就会直接满足需求。发动机STOP发动机START发动机启动时，10发动机启动时，电压会有变动。NJW4140驱动外接MOSFET的升压型开关稳压器驱动外接MOSFET的升压型开关稳压器-具有宽广工作电压范围，最适合于车载电池类型的电源驱动段的FET是外接形式所以在大功率应用时不会发热有利于散热-驱动段的FET是外接形式，所以在大功率应用时，不会发热，有利于散热-能保证在125℃工作，也能对应绝缘型回扫方式应用，最适合于怠速熄火等各种升压电路。■封装■特征z电压控制模式DMP8(NJW4140M)VSP8(NJW4140R)z电压控制模式z宽广工作电压范围3V～40V(耐圧45V)z驱动外接NchMOSFET驱动电压为5.3V(typ.)zPWM控制方式VSP8(NJW4140R)z能对应陶瓷电容器z宽广振荡频率范围50kHz∼1MHzz软启动功能4mstyp.z低电压错误动作防止电路低电压错误动作防止电路z过电流、过热保护功能z待机功能11能从3V开始升压的电源IC1MHz工作频率使L小型化自由度高的反馈设定能构成非绝缘/绝缘电源(Fly-Back)PowerMOSFETVOUTVINLCIN1+COUT+SBDCFBRV+ENSIOUTMOSFETNJENHigh:ONFilterCIN2RFBR2R1IN-GNDJW4140High:ONLow:OFFRNFRSENCEFBCTCTCNF当过电流产生时，此电阻可降低振荡频率，来减少电路的发热12负载调节率及效率负载调节率特性例効率特性例Efficiencyv.s.IoutVIN=5V,VO=10V,fosc=500kHzVoutv.s.IoutVIN=5V~10V,VO=10V,fosc=500kHz负载调节率特性例効率特性例IN5,O0,osc50095100IN50,O0,osc50010.511.0808590ency[%]9510.0t[V]7075Efficie9.09.5Vou60651010010008.08.50200400600800It[A]13Iout[mA]Iout[mA]汽车用WIR电源IC采用事例汽车内部控制汽车外部控制有机EL仪表盘NJW4140加热器控制NJW4181NJW4185乘车人数检测NJW4183汽车信息显示器(CID)NJW4603智能钥匙NJW4140无钥匙门禁NJW4184防盗传感器NJW4184倒车监视器NJW4152NJW4820空调及其他汽车信息显示器(CID)NJW4603音视频各种电源(MCU音响调谐器等)NJW4820空调逆变器NJW4184虚拟引擎声浪NJW4184车间-车路通信NJW4184NJW4188侦测声纳系统NJW4185各种电源(MCU,音响,调谐器等)NJW4152NJW4154NJW4184NJW4185侦测声纳系统NJW4185车载用充电器NJW4184充电控制器(CCID)NJW4187液晶显示器用电源NJW4131NJW4184NJW4607启动系统怠速熄火NJW4140NJW4840NJW4185车灯LED前照灯NJW4184HID氙气灯NJW4152冷却系统电机NJW418414NJW4185冷却系统电机NJW4184音响导航系统及电子配件音响导航系统及电子配件CarAVNCarAccessoryCarAVN,CarAccessory15汽车音响电源构成例电源管理MPU3.3V/100mALDONJW4181/NJW4184AMP+B/Audio+BMPU(V1833V)MPU/ASIC(Vo1.5V)12V电池LDONJM28413.3V/500mASWReg.LDONJW4185/NJW4187MPU(Vo:1.8~3.3V)DDR内存MPU(Vo:1.8~3.3V)过电压吸收器LDOSWReg.NJW4152/NJW4160SWReg.NJW4160模拟5VDDR内存NJM2819ALDOSWReg.NJW4152/NJW4160风扇天线5.0V/200mAAdj./100mALDONJW4186/NJW4188LDOLED背光天线LEDDriverNJW4607/NJW4605LDONJW418716倒车监视摄像头(CMOS类型)8.0V/100mALDONJW4185NJW418440V耐圧Io=300mA的低压差稳压器40V耐圧、Io=300mA的低压差稳压器-具有低消耗电流，最适合于持续工作的监视系统用的微处理器电源-附有ON/OFF功能，推出了2种3端子类型，3端子的版本B可以和78L/M引脚兼容-附有ON/OFF功能，推出了2种3端子类型，3端子的版本B可以和78L/M引脚兼容-能保证在125℃工作，能广泛应用于汽车音响视频的各种电源、通信单元、仪表盘、电动压缩机等■特征・最大输入电压:40Vmax.・工作电压范围:4~35Vmax.■引脚配置1CONTROL1VIN3452作电压范围・消耗电流:15µAtyp.(Ver.A):9µAtyp.(Ver.B)・输出电流:300mA・输出电压系列:2.5V,3.3V,5.0V,8.0V,12V,15V・输出电压精度:±10%1.CONTROL2.GND3.N.C.4.VOUT1.VIN2.CONTROL3.GND4.N.C.12345123・输出电压精度:±1.0%・能对应小型陶瓷电容器・内置过热停机电路・内置过电流保护电路・封装:SOT89-5,TO252-5(Ver.A)SOT893TO2523(VB)NJW4184U2-**ASOT89-55.VINNJW4184DL3-**ATO252-55.VOUT1.VOUT1.VIN22SOT89-3,TO252-3(Ver.B)■版本NJW4184–A:附有ON/OFF控制功能2.GND3.VIN2.GND3.VOUT1312317NJW4184A:附有ON/OFF控制功能NJW4184–B:3端子NJW4184U3-**BSOT89-3NJW4184DL1-**BTO252-3NJW4184负载过渡响应特性负载过渡响应特性即使是低消耗电流特性，也有良好的负载过渡响应特性Competitor3.3vIo=10mA→50mANJW41843.3VIo=10mA→50mACin=1uF(Ceramic),Co=4.7uF(Ceramic),Vin=4.3VCompetitor_3.3vIo10mA50mA4A)V)23OutputVoltageCin=1uF(Ceramic),Co=4.7uF(Ceramic),Vin=4.3VNJW4184_3.3VIo10mA50mA4.3V)A)3.833OutputVoltagerrent：Iout(mAoltage：VOUT(V102oltage：VOUT(Vrrent：Iout(mA3.32.82.3OutputcurOutputVo50OutputcurrentOutputVoOutputcur40200Outputcurrent0041216208Time：t(ms)0010020406080Time：t(ms)18NJW4152内置输出电流为06A/1AMOSFET的降压型开关稳压器内置输出电流为0.6A/1AMOSFET的降压型开关稳压器-内置有输出电流为0.6/1.0A的MOSFET，并且能够改变振荡频率，所以能灵活应对既重视效率又重视小型化的要求应对既重视效率又重视小型化的要求-能