汽车线性稳压器的静态电流最小化设计

　　近些年，很多汽车机械功能已经被电子电路取代或改进。其结果是，安装在每辆汽车上的微处理器数量迅速上升，进而增大了汽车电池的能量消耗。只要汽车引擎和交流发电机工作正常，这些电源消耗就不会存在问题。

　　然而，当关掉引擎，汽车电池必须马上给各种系统提供所需的全部电流：挡风玻璃的雨刷马达、车窗升降器、调频收音机／CD播放器／立体声音响以及其他在大多数汽车内都能找到的改善舒适环境的电了系统。即使当全部乘客离开汽车后，许多系统为了维持其工作状态，仍会消耗一定的电流。尽可能降低这些静态电流需要低静态电流的线性稳压器或者是开关模式与线性稳压器的组合。

　　交流电机能够提供的功率

　　典型的汽车交流电机能够提供大约3000w的功率，假定输出电压为14V，能够为负载提供200A以上的电流。即使空调完全打开，汽车调频收音机调到迪斯科模式，交流电机仍能驱动车内任何电子负载组合，尢需担心静态电流问题。但是，如果汽车引擎关掉，则会出现一些问题。

　　汽车电池能够支持所需全部功率，但时间很短!就小型车而言，汽车电池的典型容量大约为50Ah(安时)。理论上，它能在提供1A电流时连续工作50小时。若电流翻倍，则时间减半。例如，发动汽车需要几百安培电流，当然时间很短，假定发动汽车的平均电流为300A，则必须在10分钟内发动引擎，不然电池就耗尽了。

　　另一个例子是照明，通常，一辆车有两个50W的前灯和两个20W的后灯，共消耗大约140W的能量。如果在离开车子时忘了关车灯，它们将从12V电池吸取 11.5A的电流。假定电池是完全充满的，那么车灯将在4个小时后自动熄灭。事实上，车灯会在更短的时间内熄灭，发动引擎也不会需要10分钟。

　　根据汽车的尺寸和种类，汽车电池的典型容量从：36Ah到100Ah。几种情况会减少汽车电池的实际容量。例如，外界温度较低将会减缓电池内部化学物质的反应。-20℃时，可利用的电池容量只有初始容量的一半。越陈旧的汽车电池，可用容量就越低。经常开短途的汽车其电池会比跑长途的汽车电池更快速地放电，通常，汽车需要行驶最少半小时后才能把电池充满。如果汽车反复将电池放电到容量的30％，电池的充电次数大约为500次。因而，短途行驶会史快耗尽电池，并缩短电池寿命。需要每5年更换一次汽车电池。

　　高压问题

　　为了解决电池容量降低或耗尽问题，汽车电子系统(即便是那些没有常备功能或待机模式的系统)需要通过电源减小静态电流。小型CMOS线性稳压器是较好的选择，因为这些器件吸收非常少的静态电流。例如，MAX1725只消耗2μA电流。不幸的是，电源必须允许较宽的输入电压范围，以处理甩负载问题。甩负载是指当交流电机启动时在断开电池瞬间产生的高压。

　　因为交流电机控制环路无法迅速闭合，断开电池时会产生一个很高的输出电压。这个高能脉冲在汽车内部的中心地带会钳位到一个较低电压。但汽车厂商仍然会告知他们的供应商，在电源输入端需要留有过压余量。这个参数因汽车厂商的不同而不同，一般情况下，轿车的典型峰值为36V，卡车为58V，有时可能会更高。典型的甩负载脉冲持续十分之几秒(图1)。