ADAS 需要多軌 DC/DC 轉(zhuǎn)換器
ADAS 基本知識
高級駕駛員輔助系統(tǒng) (Advanced Driver Assistance Systems,ADAS) 有助于安全行駛,并在系統(tǒng)檢測到來自周圍物體有風(fēng)險時可提醒駕駛員,無論這是什么風(fēng)險 。增加 ADAS 系統(tǒng)是 2016 年至 2020 年汽車的主要發(fā)展趨勢之一。這類系統(tǒng)一般提供動態(tài)功能,例如自適應(yīng)巡航控制、盲點檢測、車道偏離報警、打盹監(jiān)視、夜視以及更多動態(tài)功能。消費者對行車安全日益關(guān)注、要求舒適行駛,政府的行車安全法規(guī)也在不斷增加,這些因素都促進了 ADAS 在汽車中的增長。
大多數(shù) ADAS 系統(tǒng)的核心是某種微處理器,微處理器處理來自車輛內(nèi)各種傳感器的所有輸入,然后再對這些輸入信息進一步處理,以便能夠以容易辨認和理解的形式將信息提供給駕駛員。此外,這類系統(tǒng)通常直接由車輛的主電池供電,主電池的標(biāo)稱電壓為 9V 至 18V,但是由于系統(tǒng)內(nèi)的電壓瞬態(tài),有可能高達 42V,也有可能在冷車發(fā)動情況下低至 3.5V。因此很顯然,所使用的任何 DC/DC 轉(zhuǎn)換器都必須能夠處理 3.5V 至 42V 的寬輸入電壓范圍。
很多 ADAS 系統(tǒng)都需要 5V 和 3.3V 軌給各種模擬和數(shù)字 IC 組件供電,可是處理器 I/O 和內(nèi)核電壓會在低于 2V 的范圍內(nèi)。此外,還必須考慮空間和熱量問題。盡管使用高壓 DC/DC 轉(zhuǎn)換器提供 5V 和 3.3V 軌是很常見的做法,但是用這種轉(zhuǎn)換器提供低于 2V 的電壓軌并不總是很切合實際,因為使用多個單輸出轉(zhuǎn)換器會導(dǎo)致解決方案尺寸過大,同時還有潛在的熱量限制。一種更加適合的解決方案是使用提供多輸出的單個 DC/DC 轉(zhuǎn)換器。
多軌 DC/DC 轉(zhuǎn)換器
由于存在這些限制,所以凌力爾特公司開發(fā)了 4 輸出單片同步降壓型轉(zhuǎn)換器 LT8602。其 3V 至 42V 輸入電壓范圍使該器件非常適合包括 ADAS 在內(nèi)的汽車應(yīng)用,因為這類應(yīng)用必須穩(wěn)定通過最低輸入電壓低至 3V 的冷車發(fā)動和停-啟情況以及超過 40V 的負載突降瞬態(tài)。正如在圖 1 中所能看到的那樣,其 4 通道設(shè)計整合了兩個高壓 2.5A 和 1.5A 通道和兩個較低電壓的 1.8A 通道,以提供 4 個獨立的輸出,并提供低至 0.8V 的電壓,從而使該器件能夠驅(qū)動目前可用的最低電壓微處理器內(nèi)核。其同步整流拓撲提供高達 94% 的效率,同時突發(fā)模式 (Burst Mode®) 運行在無負載備用情況下保持靜態(tài)電流低于 30µA (所有通道均接通),從而使該器件非常適合始終接通系統(tǒng)。
圖 1:提供 5V、3.3V、1.8V 和 1.2V 輸出的 LT8602 原理圖
LT8602 的開關(guān)頻率可設(shè)定在 250kHz 至 2MHz 范圍,并可在這個范圍內(nèi)同步。其 60ns 最短接通時間允許在高壓通道上以 2MHz 開關(guān)頻率實現(xiàn) 16VIN 至 2.0VOUT 降壓轉(zhuǎn)換。當(dāng)高壓 VOUT2 通道為兩個低壓通道 (VOUT3 和 VOUT4) 饋電時,這兩個低壓通道可以提供低至 0.8V 的輸出,同時可以 2MHz 頻率切換,從而可構(gòu)成一種占板面積非常緊湊(約 25mm x 25mm) 的 4 輸出解決方案。