汽車應(yīng)用的得力助手：NCV890430同步降壓調(diào)節(jié)器

在汽車電子領(lǐng)域，電源管理是一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。今天要給大家介紹一款onsemi推出的高性能同步降壓調(diào)節(jié)器——NCV890430，它在汽車應(yīng)用中有著出色的表現(xiàn)。

文件下載：NCV890430-D.PDF

1. 產(chǎn)品概述

NCV890430是一款固定頻率的同步降壓調(diào)節(jié)器，專為汽車電池連接應(yīng)用而設(shè)計(jì)，能夠在高達(dá)45V的輸入電源下穩(wěn)定工作。它非常適合那些對(duì)噪聲和關(guān)機(jī)電流要求較低，且需要在接近輸出電壓的低輸入電壓下運(yùn)行的汽車系統(tǒng)。同時(shí)，它還具備復(fù)位引腳（可調(diào)節(jié)延遲），方便與微控制器進(jìn)行接口連接。此外，該調(diào)節(jié)器還有使能輸入和同步輸入，使能輸入既可以連接到低電壓（如微控制器輸出），也可以連接到高電壓（如電池輸入）。

2. 產(chǎn)品特性

2.1 強(qiáng)大的開(kāi)關(guān)性能

內(nèi)部集成了550mΩ P溝道和300mΩ N溝道功率開(kāi)關(guān)，能夠?qū)崿F(xiàn)100%的占空比操作，這對(duì)于在低輸入電壓下的低壓差運(yùn)行非常重要。

2.2 寬輸入電壓范圍

輸入電壓工作范圍為3.5V至37V，并且能夠承受高達(dá)45V的負(fù)載突降，這使得它在汽車復(fù)雜的電氣環(huán)境中具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。

2.3 高開(kāi)關(guān)頻率

2MHz的自由運(yùn)行開(kāi)關(guān)頻率，即使使用小電感值和全陶瓷輸入輸出濾波電容，也能產(chǎn)生低輸出電壓紋波，形成空間高效的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器解決方案。

2.4 低關(guān)機(jī)電流

關(guān)機(jī)電流小于10μA，有助于降低系統(tǒng)功耗。

2.5 豐富的保護(hù)功能

具備電流限制、短路保護(hù)和熱關(guān)斷等多種保護(hù)特性，確保在各種異常情況下系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

2.6 精確的輸出電壓

提供固定輸出電壓（5V、3.3V版本），輸出電壓精度達(dá)到±2%。

2.7 封裝優(yōu)勢(shì)

采用帶可焊?jìng)?cè)翼的DFN封裝（符合JEDEC MO220引腳邊緣電鍍標(biāo)準(zhǔn)），并且具有NCV前綴，適用于汽車和其他有獨(dú)特場(chǎng)地和控制變更要求的應(yīng)用，同時(shí)通過(guò)了AEC - Q100認(rèn)證，具備PPAP能力，還是無(wú)鉛器件。

3. 典型應(yīng)用

3.1 汽車信息娛樂(lè)和儀表系統(tǒng)

為這些系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源，確保其正常運(yùn)行，提升用戶體驗(yàn)。

3.2 汽車車身應(yīng)用

在車身的各種電子設(shè)備中發(fā)揮作用，保障系統(tǒng)的可靠性。

3.3 線性調(diào)節(jié)器替代

可以替代傳統(tǒng)的線性調(diào)節(jié)器，提高電源效率。

3.4 后視攝像頭

為后視攝像頭提供穩(wěn)定的電源，保證圖像質(zhì)量。

4. 引腳功能

5. 絕對(duì)最大額定值

需要注意的是，超過(guò)最大額定值表中列出的應(yīng)力可能會(huì)損壞器件。如果超過(guò)這些限制，不能保證器件的功能，可能會(huì)發(fā)生損壞并影響可靠性。

6. 電氣特性

在 (V{IN}=4.5V) 至28V，EN = 5V的條件下，給出了一系列電氣特性參數(shù)，如靜態(tài)電流、欠壓鎖定啟動(dòng)閾值、頻率、過(guò)壓停止閾值等。這些參數(shù)在 -40°C ≤ (T{J}) ≤ 150°C 的溫度范圍內(nèi)有效（除非另有說(shuō)明），并且通過(guò)測(cè)試、設(shè)計(jì)或統(tǒng)計(jì)相關(guān)性保證。

7. 典型特性

通過(guò)一系列圖表展示了測(cè)量的效率與輸出電流的關(guān)系、復(fù)位時(shí)間與復(fù)位電流的關(guān)系以及同步特性等。這些典型特性可以幫助工程師更好地了解器件在不同工作條件下的性能。

8. 應(yīng)用信息

8.1 輸入電壓管理

欠壓鎖定（UVLO）電路會(huì)監(jiān)測(cè)輸入電壓，如果電壓不足，會(huì)抑制開(kāi)關(guān)并重置軟啟動(dòng)電路。當(dāng)輸入電壓下降到一定程度，調(diào)節(jié)器可能會(huì)進(jìn)入壓差模式。同時(shí)，過(guò)壓監(jiān)測(cè)電路在輸入電壓超過(guò)37V時(shí)會(huì)自動(dòng)終止開(kāi)關(guān)并禁用輸出，但器件能夠承受高達(dá)45V的輸入電壓。當(dāng)輸入電壓超過(guò)VIN頻率折返閾值時(shí)，開(kāi)關(guān)頻率會(huì)降低一半，以避免跳過(guò)開(kāi)關(guān)脈沖和進(jìn)入失控模式，并且有助于降低高輸入電壓下的開(kāi)關(guān)損耗。

8.2 軟啟動(dòng)

啟用或從故障狀態(tài)恢復(fù)時(shí)，軟啟動(dòng)電路會(huì)將開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器誤差放大器參考電壓斜坡上升到最終值，使輸出電壓跟隨相同的軟啟動(dòng)斜坡。在軟啟動(dòng)期間，平均開(kāi)關(guān)頻率較低，直到輸出電壓接近調(diào)節(jié)值。

8.3 斜率補(bǔ)償

內(nèi)部生成固定斜率補(bǔ)償信號(hào)并添加到感測(cè)電流中，以避免在占空比超過(guò)50%時(shí)由于電感紋波電流分叉而導(dǎo)致輸出電壓紋波增加。為避免次諧波振蕩，電感值需要大于最小值，推薦電感值在1.8至3.3μH之間。

8.4 短路保護(hù)

在嚴(yán)重輸出過(guò)載或短路時(shí)，NCV890430會(huì)自動(dòng)降低開(kāi)關(guān)頻率，以限制功率組件中的峰值電流。在更嚴(yán)重的短路條件下，調(diào)節(jié)器會(huì)進(jìn)入打嗝模式，進(jìn)一步降低功耗并保護(hù)系統(tǒng)。

8.5 復(fù)位功能

RSTB引腳在輸出電壓低于標(biāo)稱調(diào)節(jié)水平的7%時(shí)拉低，輸出正常調(diào)節(jié)時(shí)浮空。需要一個(gè)上拉電阻連接到輸出，以在這個(gè)開(kāi)漏引腳上產(chǎn)生邏輯高信號(hào)。該引腳未使用時(shí)可以不連接。當(dāng)輸出電壓超出調(diào)節(jié)范圍時(shí)，引腳在短噪聲濾波延遲（tRESFILT）后變低。輸出恢復(fù)正常后，RSTB引腳會(huì)保持低電平一段可調(diào)節(jié)的延遲時(shí)間，方便與微控制器連接?？梢允褂霉?(t{delay }=frac{2500}{I{RSTB }}) 來(lái)確定理想的復(fù)位延遲時(shí)間（(I{RSTB}) 為流入RSTB引腳的電流）。

8.6 使能

NCV890430可以接受邏輯電平信號(hào)或電池電壓作為使能信號(hào)。如果預(yù)計(jì)電壓超過(guò)40V，EN應(yīng)通過(guò)10kΩ電阻連接到VIN，以限制流入引腳過(guò)壓保護(hù)的電流。低電平使能信號(hào)會(huì)使調(diào)節(jié)器進(jìn)入關(guān)機(jī)模式，關(guān)閉所有功能，將電源電流降至小于5μA。一旦開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器輸出啟用，總是會(huì)啟動(dòng)軟啟動(dòng)。

8.7 熱關(guān)斷

熱關(guān)斷電路在內(nèi)部溫度超過(guò)熱關(guān)斷激活溫度時(shí)會(huì)抑制開(kāi)關(guān)并重置軟啟動(dòng)電路。當(dāng)溫度回到安全水平（基于熱關(guān)斷遲滯）時(shí)，開(kāi)關(guān)會(huì)自動(dòng)恢復(fù)。

8.8 同步

任何數(shù)量的NCV890430都可以同步到外部時(shí)鐘。如果器件的開(kāi)關(guān)頻率不受SYNC輸入控制，器件將以2MHz的默認(rèn)開(kāi)關(guān)頻率運(yùn)行。SYNC引腳的上升沿會(huì)使NCV890430立即打開(kāi)功率開(kāi)關(guān)。如果SYNC引腳沒(méi)有另一個(gè)上升沿到來(lái)，NCV890430將在主重新斷言時(shí)間內(nèi)開(kāi)始控制自己的頻率，以確保時(shí)鐘關(guān)閉時(shí)的不間斷運(yùn)行。如果SYNC引腳未連接，則不需要外部下拉電阻。

8.9 外露焊盤(pán)

封裝背面的外露焊盤(pán)（EPAD）必須與模擬和功率電氣接地GND和PGND引腳電氣連接，以確保正常、無(wú)噪聲的操作。建議使用PCB走線將這兩個(gè)引腳直接連接到EPAD。

9. 訂購(gòu)信息

提供了具體的器件輸出、標(biāo)記、封裝和運(yùn)輸信息，方便工程師進(jìn)行訂購(gòu)。

10. 推薦布局

給出了推薦的NCV890430布局圖，合理的布局對(duì)于器件的性能和穩(wěn)定性至關(guān)重要。

11. 機(jī)械尺寸

詳細(xì)說(shuō)明了DFN8封裝的尺寸和相關(guān)公差，為PCB設(shè)計(jì)提供了精確的參考。

總之，NCV890430是一款功能強(qiáng)大、性能出色的同步降壓調(diào)節(jié)器，在汽車電子領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。工程師們?cè)谠O(shè)計(jì)汽車電源管理系統(tǒng)時(shí)，可以充分考慮這款器件的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，以實(shí)現(xiàn)更高效、更穩(wěn)定的電源解決方案。大家在使用過(guò)程中遇到過(guò)哪些問(wèn)題或者有什么獨(dú)特的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)兀繗g迎在評(píng)論區(qū)分享交流。