在早期汽車應(yīng)用領(lǐng)域中,只有電子時鐘屬于長時間開啟的電子零件。但是多年以來,汽車制造商不斷在汽車中加裝新的電子裝置,并引進(jìn)了新的技術(shù),因此具有長時間運作的電子系統(tǒng)便不斷增加。今時今日,先進(jìn)的駕駛?cè)诵畔⑾到y(tǒng)、娛樂信息與電傳系統(tǒng),已成為一般汽車的標(biāo)準(zhǔn)配備,即使是在汽車未發(fā)動時,這些系統(tǒng)也必須保啟開啟狀態(tài),以確保這當(dāng)中的數(shù)據(jù)不會遺失。
在此同時,車用電子系統(tǒng)的設(shè)計也越趨復(fù)雜,而且愈來愈多中低階的汽車也都開始加裝了高階的電子裝置。新一代的汽車必須為駕駛?cè)颂峁崟r的信息,讓駕駛?cè)嗽谲噧?nèi)也可以辦公。由于汽車的功能愈趨多樣化,系統(tǒng)設(shè)計工程師面對的困難同樣與日俱增。因此,要如何利用穩(wěn)壓系統(tǒng)來提供新的磁滯控制技術(shù),可為低負(fù)載系統(tǒng)提供高效率的穩(wěn)壓功能,同時也介紹其它的穩(wěn)壓技術(shù)。但這些穩(wěn)壓方法能否為低負(fù)載系統(tǒng)提供高效率的穩(wěn)壓功能?這些方法有何優(yōu)點?這些都是未來必須要面對的問題。
長時間運作下的車用電子系統(tǒng)
過去有個案例,曾有駕駛?cè)藢⑵囃7旁跈C(jī)場停車場內(nèi)近兩個月之久,后來取車時卻發(fā)覺汽車電池的儲電已完全耗盡。這個問題顯示出設(shè)計車用電子系統(tǒng)的工程師,必須留意車用電子系統(tǒng)的功耗,特別是負(fù)載較低,但必須長時間運作的電子設(shè)備,以確保這類系統(tǒng)的累積功耗可以減至最少。
在目前車用電子市場上,已經(jīng)有許多電子裝置需要配備長時間開啟的功能也同樣適用,像是利用電池供電的電子裝置,就像是一般可攜式醫(yī)療設(shè)備(如:胰島素輸送泵),或配備后備電池的視訊轉(zhuǎn)換盒等,便屬于這類必須長期開啟的電子設(shè)備。不過,上述電子裝置都有一個共通點,就是在系統(tǒng)已經(jīng)處于待機(jī)模式下,仍需繼續(xù)執(zhí)行一些基本的功能,使得最低負(fù)載系統(tǒng)的效率愈高,電池的壽命便愈長,其它的電子裝置或系統(tǒng),也因此可以節(jié)省更多能源。
電子系統(tǒng)的設(shè)計日趨復(fù)雜,系統(tǒng)設(shè)計工程師要面臨的挑戰(zhàn)也越多。由于備用時間要進(jìn)一步延長,但是采用全功率作業(yè)模式時,系統(tǒng)的耗電量卻也就相應(yīng)大增。因此,這類系統(tǒng)的備用模式及全功率作業(yè)模式,一般都會分別從不同的電源系統(tǒng)借以獲得些微的電力供給。換言之,即使不同供電系統(tǒng)的電壓完全相同,電源管理系統(tǒng)的設(shè)計也會有所不同,來滿足不同的需求。
在負(fù)載范圍較廣的系統(tǒng)內(nèi) 如何發(fā)揮更高的效率
一直以來,具長時效性的5V電源供應(yīng)系統(tǒng),大都采用靜態(tài)電流(Iq)極低的線性低壓降穩(wěn)壓器。但為了滿足低電壓作業(yè)的市場要求,有愈來愈電子產(chǎn)品廠商紛紛將產(chǎn)品的工作電壓調(diào)低,而長時間運作的供電系統(tǒng),也必須順應(yīng)這個潮流。
許多這方面的供電系統(tǒng),已經(jīng)采用3.3V的低電壓供應(yīng),相信在不久的將來,這類低壓供電系統(tǒng)也會越趨普及,甚至還有可能將供電電壓降至2.5V或以下。不過,由于整個系統(tǒng)所需的供電量持續(xù)上升,使得負(fù)載電流很容易就會產(chǎn)生不跌反升的現(xiàn)象。加上低壓降穩(wěn)壓器的效率極低,所產(chǎn)生的負(fù)載電流越高,功率消耗也就越大,使得低壓降穩(wěn)壓器在市場中越來越不受到歡迎。
這么說好了,無論輸出電流有多少,低壓穩(wěn)壓器的最高效率都不會超過 27.5%(輸入電壓:12V、輸出電壓:3.3V、最高效率:3.3V/12V=27.5%),此公式并未將低壓降穩(wěn)壓器的操作電流計算在內(nèi),因此若將此一并計算,實際所產(chǎn)生的效率會更低。而目前低靜態(tài)電流低壓降穩(wěn)壓器,大部分都可以因應(yīng)負(fù)載電流的大小,進(jìn)而調(diào)節(jié)偏壓電流。