安森美打造先进汽车音响及信息娱乐系统方案

安森美打造先进汽车音响及信息娱乐系统方案

       过去，汽车娱乐系统基本上指的就是音响系统。如今，越来越多消费领域的功能正逐步应用到汽车中，使得现代汽车信息娱乐系统已经取代传统的汽车娱乐系统。当今的汽车搭载了先进的信息娱乐系统，包括导航、音响、远程信息处理、紧急呼叫、USB、蓝牙、SD卡、HDMI和视频等。安森美半导体凭借其汽车电子方面的技术优势和能力，为当今及今后的汽车音响及信息娱乐系统提供一系列的电源管理IC、保护器件、信号调理IC、显示驱动IC、信号处理IC等系统所需产品。

1.       电源管理方案

1)      用于车载收音机及仪表盘系统的双芯片电源方案

       NCV8614B和NCV8855(图1)是安森美半导体的电源管理单元(PMU)，集成了线性稳压器、开关电源、高边开关、缓冲器，以及输入/输出端口。其高度集成性有助于降低系统成本和体积。结合使用NCV8614B和NCV8855，可以为汽车收音机或仪表盘系统提供完整的电源解决方案。其中，NCV8614B是多路输出的线性电源管理芯片，其电压自适应功能可自动根据输入电压选择，适用于车载收音机设备和仪表盘系统电源。

                      图1：结合使用NCV8614B和NCV8855的汽车收音机系统框图

       NCV8855可满足一些特色应用中不同可调输出电压、不同电流及不同功能设置需求。该芯片集成了一路高边开关、一路降压(Buck)控制器、一路内置开关管的2A输出降压转换器，以及两路线性电源控制器，可为多种负载供电，如车载收音机设备的调谐器、CD机逻辑电路、音频处理器、CD机或磁带的控制电路。

2)      带电流检测的有源天线LDO

       带电流检测的LDO(低压降线性稳压器)能提供精确可调的电流限值，满足特殊应用需求，并可为单片机提供模拟或数字诊断信息，使MCU能够据此采取保护措施(如过载时关闭LDO或断开负载)；还能提供电池/偏置电压反接保护、输出对电池短路保护、输出对地短路保护，以及热关断保护等功能。

       安森美半导体的NCV47700(6%输出精度)和NCV47701(3%输出精度)是350 mA可调输出电压低压降线性稳压器，集成了电流检测及诊断和系统保护等功能。在10 mA至350 mA的负载电流范围内，电流镜像精度可保证在±10%(Iout/ICSO)，从而可通过接在CSO引脚的电阻RCSO的压降得到控制系统所需的准确的输出电流值。

       NCV47700/01既可以配置为输出可调稳压器，将输出电压设置为所需值，也可以配置为高边开关。相比传统分立器件方案，采用NCV47700/01的有源天线电源解决方案能够大幅减少元器件数量和PCB面积。

              图2：NCV47700/01应用电路图。

3)      开关电源方案

a)      升压(Boost)/反激(Flyback)/SEPIC开关电源控制器

       NCV8871、NCV8873和NCV898031是可用于多种拓扑(升压、反激和SEPIC)开关电源控制器，具有宽范围工作电压(3.2 V至45 V)，以及10 μA的极低关断电流，可提供高性价比的照明解决方案。

       NCV8871和NCV8873的出厂可编程开关频率为170 kHz至1 MHz。NCV8873的反馈基准电压仅为0.2 V(可以采用低阻值电流检测电阻，以减少电流检测电阻功耗)，非常适用于需要恒流控制的应用，如LED驱动器。NCV898031则是一款开关频率高达2 MHz的产品，较高的频率可以采用更小的滤波器件(输出电容和电感)，从而降低系统成本。

b)      低压降降压开关电源控制器

       NCV8852是一款驱动外接P沟道MOSFET、输出可调非同步降压(Buck)开关电源的控制器。它采用峰值电流控制，内置斜坡补偿及给门级驱动供电的稳压器，其特点包括：睡眠模式下的低静态电流；输出可调，反馈基准电压为800 mV±2%；宽电压输入范围(3.1 V至44 V)；可编程开关频率；内部软启；欠压锁定；频率可由外部时钟同步；100%最大占空比；逐周期限流模式，限流值可编程；打嗝式过流保护及短路保护。

c)       直接与电池连接的降压开关电源

       在车载信息娱乐系统的电源应用中，采用频率高达2 MHz的NCV890xx系列可以省去EMI滤波器，减少所需的外部元件数目；保证在18 V输入、最低3.3 V输出条件下不出现跳周期情况。该系列产品中有多种电流等级和功能的产品可供选择。其特点包括：最大输出电流为1.2 A、2 A、3 A三个系列；抛负载保护电压为40 V 和 45 V两个等级；同步信号输入及同步信号输出；输出正常指示/开漏输出/复位开漏输出；内部产生展频；以及欠压锁定、自适应降频、峰值电流限制、热保护、睡眠模式下低静态电流。

d)      可用于开关电源的中等电压MOSFET

       安森美半导体是多个市场的主要MOSFET供应商。公司发挥在计算机及通信市场积累的优势和经验，开发汽车级高性能MOSFET产品。安森美半导体除了提供平面型MOSFET系列，还提供40 V到60 V的沟槽型MOSFET系列产品。与平面型技术相比，沟槽型技术可以设计出更低导通阻抗(Rds(on))的产品。下表中列出的是可与安森美半导体不同开关电源方案结合使用的MOSFET产品。

               表1：针对不同汽车信息娱乐系统开关电源方案的中等电压MOSFET产品选择

4） 音频系统多路输出电源管理芯片(PMIC)

       LV5680P是音频系统多路输出电源管理芯片，集成了4路低压降线性稳压器、两路高边开关、辅助电源检测，以及连接到VDD的高边开关等，可以减少系统元件数量。LV5680P的特点包括：4路线性稳压器，2路连接到VCC的高边开关，2路连接到VDD的高边开关；所有输出均采用P沟道LDMOS(横向扩散金属氧化物半导体)；可耐受高达50 V的尖峰电压；内置过流保护、过压保护、过温保护；可开发系统。

       安森美半导体提供一系列的汽车级线性稳压器，其中包括可直接与电池连接的高压产品，以及次级低压输入的产品，输出电流50 mA至1 A以上。。