適用於惡劣汽車環境的綜合電源係統
發布時間:2020-02-13 責任編輯:wenwei
【導讀】汽qi車che技ji術shu的de進jin步bu大da大da增zeng加jia了le現xian代dai汽qi車che中zhong的de電dian子zi內nei容rong,以yi便bian提ti高gao安an全quan性xing,改gai善shan駕jia駛shi體ti驗yan,豐feng富fu娛yu樂le功gong能neng,並bing使shi電dian力li和he能neng源yuan多duo樣yang化hua。我wo們men持chi續xu投tou入ru工gong程cheng資zi源yuan來lai改gai善shan汽qi車che市shi場chang的de電dian源yuan管guan理li解jie決jue方fang 案。這種努力在技術上結出了累累碩果,推動電源效率、緊湊 性、魯棒性和EMI性能取得顯著進步。
在惡劣條件下,汽車應用電源必須能夠無故障運行——設計人員必須考慮所有的緊急情況,包括拋負載、冷啟動、蓄電池極性接反、雙蓄電池跨接、尖峰箝位和LV 124、ISO 7637-2、ISO 17650-2、TL82066定義的其他瞬變狀態,以及機械振動、噪 聲、極寬的溫度範圍等。本文主要討論汽車電源規範的關鍵要 求以及滿足汽車規範的解決方案,包括:
● 汽車輸入瞬變
● 輸入電壓範圍
● 輸出電壓/電流
● 低靜態電流(IQ)
● 電磁幹擾(EMI)
本文展示了幾個示例解決方案,說明了高性能器件組合如何輕 鬆解決汽車電源難題。
惡劣的汽車環境
圖1顯示了一個完整的電源解決方案,其滿足汽車應用的苛刻 要求。在前端, LT8672充當理想二極管,保護電路免受引擎蓋下殘酷環境的影響,防止發生破壞性故障,例如極性接反。理想二極管之後是一係列低靜態電流(IQ)降壓型穩壓器,它們具有 寬輸入範圍——工作電壓從低至3 V到高達42 V——可為內核、 I/O、DDR和外設需要的其他電源軌提供穩定電壓。

圖 1. ADI 公司滿足汽車電子瞬變抗擾度要求的 Power by Linear 解決方案 概覽
這些穩壓器具有超低靜態電流,可延長永遠在線係統的電池運行時間。低噪聲電源轉換技術最大限度地減少了耗資不菲的降低EMI的需求,並縮短了滿足嚴格汽車EMI標準的設計和測試周 期。對於許多必須穿越冷啟動事件的關鍵功能,LT8603 多通道低 IQ 降壓型穩壓器內置預調節升壓控製器,可實現具有至少三 個穩壓電壓軌的緊湊型解決方案。 LT8602 可提供四個穩壓電壓軌來滿足許多高級駕駛輔助係統(ADAS)應用的需求,例如碰撞 預警、緩衝刹車和盲點監視。
圖2顯xian示shi了le一yi個ge傳chuan統tong汽qi車che電dian氣qi係xi統tong,其qi中zhong發fa動dong機ji驅qu動dong交jiao流liu發fa電dian機ji。交jiao流liu發fa電dian機ji本ben質zhi上shang是shi一yi個ge三san相xiang發fa電dian機ji,其qi交jiao流liu輸shu出chu由you一yi個ge全quan二er極ji管guan電dian橋qiao整zheng流liu。此ci整zheng流liu器qi的de輸shu出chu用yong於yu為wei鉛qian酸suan電dian池chi充chong電dian,並bing 為12 V電路和設備供電。典型負載包括ECU、燃油泵、製動器、 風扇、空調、音響係統和照明。越來越多的ADAS被添加到12 總線,包括外設、I/O、DDR、處理器及其電源。

圖 2. 汽車中的典型電氣係統
電動汽車在一定程度上改變了上述畫麵。發動機被電動機代 替,DC-DC轉換器將400 V高壓鋰離子(Li-Ion)電池組電壓轉換為 12 V,而不是交流發電機。然而,傳統的12 V交流發電機設備以 及其瞬態脈衝(包括快速脈衝)仍然存在。
發動機在很窄的轉速範圍內以峰值效率運行,因此在大多數情況下(下麵會有更多說明),交流發電機的穩態輸出和電池電壓相對穩定,比如大約為13.8 V。每個直接由汽車電池供電的電 路必須在9 V至16 V的範圍內可靠運行,但魯棒的汽車電子設計 也必須能在異常情況(這在最麻煩的時候不可避免地會發生) 下運行。
雖sui然ran交jiao流liu發fa電dian機ji的de輸shu出chu名ming義yi上shang是shi穩wen定ding的de,但dan其qi穩wen定ding性xing並bing未wei達da到dao無wu需xu調tiao理li便bian可ke為wei車che輛liang其qi他ta係xi統tong供gong電dian的de程cheng度du。意yi外wai的de電dian壓ya尖jian峰feng或huo瞬shun變bian對dui下xia遊you電dian子zi係xi統tong有you害hai,如ru果guo處chu理li不bu當dang,可ke能neng會hui導dao致zhi這zhe些xie係xi 統發生故障或造成永久性損壞。在過去幾十年中,為了定義汽 車電源所麵對的尖峰和電壓瞬變,並設定設計的預期目標,出 現了許多汽車標準,例如ISO 7637-2、ISO 16750-2、LV 124、 TL82066。
最(zui)重(zhong)要(yao)且(qie)最(zui)具(ju)挑(tiao)戰(zhan)性(xing)的(de)高(gao)壓(ya)瞬(shun)變(bian)之(zhi)一(yi)是(shi)拋(pao)負(fu)載(zai)。在(zai)汽(qi)車(che)電(dian)子(zi)中(zhong),拋(pao)負(fu)載(zai)是(shi)指(zhi)在(zai)電(dian)池(chi)充(chong)電(dian)時(shi)車(che)輛(liang)電(dian)池(chi)與(yu)交(jiao)流(liu)發(fa)電(dian)機(ji)斷(duan)開(kai)連(lian)接(jie)。在(zai)拋(pao)負(fu)載(zai)瞬(shun)變(bian)期(qi)間(jian),由(you)於(yu)時(shi)間(jian)常(chang)數(shu)很(hen)大(da),交(jiao)流(liu)發(fa)電(dian)機(ji)的(de)勵(li)磁(ci)場(chang)仍(reng)會(hui)很(hen)高(gao)——即ji使shi沒mei有you負fu載zai,交jiao流liu發fa電dian機ji仍reng然ran輸shu出chu高gao功gong率lv。電dian池chi是shi一yi個ge大da電dian容rong,通tong常chang會hui吸xi收shou額e外wai的de能neng量liang,但dan當dang端duan子zi鬆song動dong或huo其qi他ta問wen題ti導dao致zhi電dian池chi斷duan開kai連lian接jie時shi,它ta就jiu無wu法fa再zai提ti供gong這zhe項xiang服fu務wu。因yin此ci,所suo有you其qi他ta電dian子zi設she備bei都dou會hui看kan到dao電dian壓ya浪lang湧yong,必bi須xu能neng夠gou承cheng受shou拋pao負fu載zai事shi件jian。一yi次ci未wei受shou抑yi的de拋pao負fu載zai事shi件jian可ke以yi產chan生sheng100 V以上 的電壓。慶幸的是,現代汽車交流發電機使用雪崩額定整流二 極管,拋負載電壓被限製在35 V——這與常態相比仍有很大偏 離。拋負載事件最長可持續400 ms。
另一種高壓事件是跨接啟動。一些拖車使用兩個串聯電池來確 保跨接啟動有效,激活汽車電量耗盡的電池,因此汽車的電 路必須能夠承受雙倍標稱電池電壓(28 V)幾分鍾。很多Power by Linear™高壓降壓型穩壓器,如 Silent Switcher® 和 Silent Switcher 2 係 列,包括 LT8650S 和 LT8640S (表1),工作電壓最高可達42 V, 超出了上述要求。相比之下,額定電壓較低的器件則需要箝位 電路,這會增加成本並降低效率。某些Power by Linear穩壓器, 例如LT8645S 和 LT8646S,額定電壓為65 V,支持卡車和飛機應用 (其中24 V係統是標準配置)。
表1. 支持汽車應用的Silent Switcher和Silent Switcher 2單片降壓型穩壓器



dangjiashiyuanfadongqicheshi,qidongqihuicongdianchijiqushubaianpeidedianliu,yineryouhuifashengyicidianyashunbian。zhehuizaiduanshijianneiladidianchidianya。duiyuchuantongqiche,zhiyoudangqicheyoujiashiyuanqidongshicaihuifashengzhezhongqingkuang;例如,啟動汽車開到超市,然後再次啟動開回家。現代汽車具有啟停功能以節省燃料,在往返超市的行程中,可能會多次發生啟停事件——例如每遇到一個停車標誌和每遇到一個紅燈。與傳統汽車相比,額外的啟停事件給電池和起動器帶來的 壓力大大增加。

圖 3. LT8672 響應電池極性接反
此外,如果在寒冷的早晨啟動汽車,起動器汲取的電流要大於環 境溫度較高時汲取的電流,電池電壓降至3.2 V或更低並持續大約 20 ms——這(zhe)稱(cheng)為(wei)冷(leng)啟(qi)動(dong)。即(ji)使(shi)在(zai)冷(leng)啟(qi)動(dong)條(tiao)件(jian)下(xia),有(you)一(yi)些(xie)功(gong)能(neng)也(ye)必(bi)須(xu)保(bao)持(chi)有(you)效(xiao)。好(hao)消(xiao)息(xi)是(shi),此(ci)類(lei)關(guan)鍵(jian)功(gong)能(neng)在(zai)設(she)計(ji)上(shang)通(tong)常(chang)不(bu)需(xu)要(yao)很(hen)大(da)的(de)功(gong)率(lv)。集(ji)成(cheng)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),例(li)如(ru)多(duo)通(tong)道(dao)轉(zhuan)換(huan)器(qi)LT8603,即使其輸入 電壓降至3 V以下也能保持穩壓。
ISO 7637-2和TL82066dingyilexuduoqitamaichong。youxiebujinjuyoujiaogaodezhengdianyahuofudianya,haiyoujiaogaodeyuanzukang。yushangshushijianxiangbi,zhexiemaichongdenengliangxiangduijiaodi,bingqiekeyitongguoshidangxuanzeshuruTVS進行濾波 或箝位。
理想二極管滿足汽車抗擾度規範
有源整流控製器 LT8672,具有高輸入電壓額定值(+42 V、-40 V)、 低靜態電流、超快瞬態響應速度、超低外部FET壓降控製等特 性,可在12 V汽車係統中提供保護,其功耗極低。
電池極性接反
每mei當dang電dian池chi端duan子zi斷duan開kai連lian接jie時shi,汽qi車che電dian池chi極ji性xing就jiu有you可ke能neng因yin失shi誤wu而er接jie反fan,電dian子zi係xi統tong可ke能neng會hui因yin負fu電dian池chi電dian壓ya而er受shou損sun。阻zu塞sai二er極ji管guan通tong常chang與yu電dian源yuan輸shu入ru串chuan聯lian以yi防fang止zhi電dian源yuan反fan向xiang,但dan阻zu塞sai二er極ji管guan會hui有you壓ya降jiang,導dao致zhi 係統效率低下並降低輸入電壓,尤其是在冷啟動期間。
LT8672是無源二極管的理想替代品,可保護下遊係統免受負電 壓影響,如圖3所示。
在正常情況下,LT8672控製外部N溝道MOSFET,形成理想二極管。GATE放大器檢測DRAIN和SOURCE,驅動MOSFET柵極,將正向電壓調節至20mV。在負載階躍和過壓情況下,D1在正方向上保 護SOURCE。當輸入端出現負電壓且SOURCE變為負值時,GATE被 拉至SOURCE,關斷MOSFET並將DRAIN與負輸入隔離。憑借快速 下拉(FPD)功能,LT8672可以快速關斷外部MOSFET。

圖 4. LT8672 對極性接反的響應波形
疊加交流電壓
電池軌上的常見幹擾是疊加的交流電壓。這種交流分量可以是整流交流發電機輸出的偽像,或者是高電流負載(例如電動機、燈泡或PWM控製的負載)頻繁切換的結果。根據汽車規範 ISO 16750和LV 124,ECU可能會受其電源上疊加的交流紋波(頻 率可達30 kHz,幅度可達6 V p-p)的影響。在圖5中,高頻交流 紋波疊加在電池線路電壓上。典型的理想二極管控製器的響應速度太慢,但LT8672能產生高達100kHz的高頻門控脈衝,可根據需要控製外部FET來抑製這些交流波紋。

圖 5. LT8672 對疊加交流電壓的響應波形
LT8672抑製電源軌上常見交流成分的獨特能力,是其快速上拉(FPU)和快速下拉(FPD)控製策略及其強大的柵極驅動能力的結果,柵極驅動器由集成升壓型穩壓器供電。與電荷泵柵極電源 解決方案相比,該升壓型穩壓器使LT8672能夠保持穩定的11V電壓,外部FET保持導通,同時提供很大的柵極拉電流來降低高頻 交流紋波整流的開關損耗。其50 mA拉電流能力支持FET的超快 速導通,使功耗最低;其300 mA灌電流能力支持快速關斷,使反向電流傳導最小。此外,這還顯著降低了輸出電容中的紋波 電流。疊加交流電壓的典型整流波形如圖6所示。

圖 6. LT8672 對疊加交流電壓的響應波形
此外,與相同負載條件下的傳統肖特基二極管解決方案相比,LT8672有效降低了傳導損耗。如圖7的熱圖像所示,使用LT8672的解決方案比傳統的基於二極管的解決方案溫度要低近 20°C。它不僅提高了效率,而且無需大型散熱器。
汽車電子係統輸入端出現的高峰值窄脈衝通常有兩個來源:
● 在串聯或並聯了感性負載的情況下斷開輸入電源
● 負載的切換過程影響線束的分布電容和電感。

圖 7. 熱性能比較
其中的某些脈衝可能有高電壓峰值。例如,ISO 7632-2中定義的 脈衝3a是峰值電壓超過-220 V的負尖峰,而脈衝3b的最大峰值電 壓為150 V加上電池的初始電壓。雖然它們有很大的內部阻抗和 非常短的持續時間,但如果遇到這些脈衝,下遊電子設備很容 易損壞。
為了抑製這種尖峰,前端安裝了兩個大小合適的TVS。事實上, 一些低能量脈衝可以由輸入電容和寄生線電感的濾波器效應直 接吸收。

圖 8. LV 124 中定義的 12 V 係統的嚴重冷啟動事

圖 9. 冷啟動事件
多軌穩壓器穿越冷啟動事件
LT8602是一種緊湊型解決方案,可提供多達四個穩壓軌(例如 5 V、3.3 V、1.8 V、1.2 V),輸入電壓範圍為5 V至42 V,適用於冷 啟動期間不一定需要開啟的功能。對於冷啟動期間也必須運行 的功能,例如火花塞控製器或報警,應使用LT8603之類的解決 方案,其輸入電壓可低至3 V(或更低)。
LV 124定義了冷啟動的最壞情況,如圖8所示。它指出,在汽車 啟動時,最低電池電壓可以低至3.2 V並持續19 ms。當麵臨傳統 (非理想二極管)解決方案中電池反向保護引起的額外二極管 壓降時,該規範要求應用以低至2.5 V的電壓保持運行。無源二 極管保護方案可能需要降壓-升壓穩壓器,而不是複雜度更低、 效率更高的降壓型穩壓器,以提供許多微控製器常常需要的穩 定3 V電源。
LT8672控製器的最小輸入工作電壓為 3 V VBATT, 支持有源整流器 以輸入和輸出之間的最小壓降(20 mV)穿越冷啟動脈衝。冷啟動 期間的下遊電源輸入電壓不低於3 V,這樣便可使用最小工作電 壓為3 V且有低壓差特性的降壓型穩壓器(如LT8650S)來產生3 V 電源。
同LT8650S一樣,ADI公司的許多Power by Linear汽車IC的最小額定 輸入電壓為3 V。
圖9比較了采用LT8672和采用傳統二極管的1.8 V電源。降壓型穩 壓器工作電壓低至3 V。如圖所示,采用傳統二極管時,當電 池電壓 VBATT 降至3.2 V時,降壓穩壓器的 VIN降至2.7 V左右,原因是 二極管的高壓降觸發下遊開關穩壓器UVLO關斷,其1.8 V輸出崩 潰。相比之下,LT8672輸出電壓在冷啟動期間幾乎保持恒定, 下遊降壓穩壓器能夠保持1.8 V輸出。
N眾多關鍵功能需要穩定的5 V和3.3 V電源軌,以及低於2 V的電壓 軌,用以為模擬和數字IC中的元器件、處理器I/O和內核供電。當 直接由 VBATT 供電時,如果VBATT低於其輸出或 VIN (MIN), 純降壓型穩 壓器將失去穩壓能力。但是,此類關鍵功能通常不需要太多功 率,因此可以使用高集成度緊湊型解決方案,例如6 mm×6 mm、 四路輸出、三通道單片降壓轉換器和升壓控製器LT8603。
LT8603的集成升壓控製器的工作電壓可低於2 V,是其它三個降 壓型穩壓器的理想預調節器。圖10顯示了針對這些應用的Power by Linear最先進的解決方案,它可以穿越冷啟動事件。兩個高壓 降壓型穩壓器由預升壓轉換器供電。當 VBATT 降至8.5 V以下時,升 壓控製器開始切換,輸出(OUT4)被調節至8 V。一旦啟動,輸出 電壓就會保持穩定,而輸入電壓可以低至3 V。因此,兩個高壓 降壓穩壓器可以穿越冷啟動狀況,同時提供恒定的5 V和3.3 V輸 出,如圖11所示。一旦 VBATT 從冷啟動狀況恢複到8.5 V以上,升壓 控製器就像直通二極管一樣工作。高壓降壓穩壓器可以處理高 達42 V的 VBATT。低電壓降壓穩壓器由OUT2供電,在冷啟動事件中 提供1.2 V電壓。

圖 10. LT8672 和 LT8603 解決方案可以承受並穿越冷啟動事件

圖 11. LT8672 和 LT8603 組合可產生 5 V 和 3.3 V 輸出,從而穿越冷啟動事件
超低 IQ 延長永遠在線係統的電池運行時間
對於連接到 VBATT 工作數周或數月而電池不充電的永遠在線係 統,輕負載和無負載效率有時候比滿負載效率更重要。Power by Linear係列超低靜態電流 (IQ) 器件可保護電池電量,同時能承受挑戰性的瞬態狀況並支持寬輸入電壓範圍(3 V至42 V)和寬溫度 範圍。為了優化效率並在輕負載和無負載時保持穩壓,穩壓器 應提供 Burst Mode®(突發)工作模式。在兩次突發操作之間, 所有與控製輸出開關相關的電路都關斷,輸入電源電流減小到 幾微安。相比之下,典型的降壓穩壓器為了在空載情況下保持 穩壓,可能需要從 VBATT 汲取數百微安,電池電量消耗速度會快 幾個數量級。
給定輕負載下的突發模式效率主要受開關損耗的影響,開關損耗與開關頻率和柵極電壓有關。由於接通和關斷MOSFET以及讓內部邏輯保持活動狀態需要一定的能量,所以降低開關頻率可 降低柵極電荷損耗並提高效率。開關頻率主要由突發模式電流 限值、電感值和輸出電容決定。給定負載電流時,增加突發電 流(liu)限(xian)值(zhi)可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)每(mei)個(ge)開(kai)關(guan)周(zhou)期(qi)中(zhong)輸(shu)送(song)的(de)能(neng)量(liang),相(xiang)應(ying)的(de)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)會(hui)更(geng)低(di)。給(gei)定(ding)突(tu)發(fa)電(dian)流(liu)限(xian)值(zhi)時(shi),較(jiao)大(da)值(zhi)的(de)電(dian)感(gan)比(bi)較(jiao)小(xiao)值(zhi)的(de)電(dian)感(gan)能(neng)存(cun)更(geng)多(duo)的(de)能(neng)量(liang),開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)也(ye)會(hui)更(geng)低(di)。出(chu)於(yu)同(tong)樣(yang)的(de)原(yuan)因(yin),更(geng) 大的輸出電容會儲存更多的能量,需要更長的時間來放電。

圖 12. 低 IQ LT8650S 能維持非常高的輕載效率以支持永遠在線應用,而不 會大幅消耗電池電量
圖12顯示了超低 IQ 同步降壓型穩壓器LT8650S用在一個高效率、 寬輸入電壓和負載電流範圍的應用中。利用集成MOSFET,此器 件可在3.3 V或5V 的固定輸出電壓下提供高達8A的總輸出電流。盡管整體設計和布局已經很簡單,但該轉換器還包含了可用於優化電池供電係統特定應用性能的其它選項。
表1列出了適用於汽車市場的低IQ單片穩壓器,其輸入電壓最高可 達42 V或65 V。得益於 ADI公司開發的低 IQ 技術,這些器件的典型 靜態電流僅為2.5μA。最短導通時間為 35 ns,在開關頻率為 2 MHz 時,這些穩壓器可從42 V輸入提供3.3 V輸出電壓,這樣的應用在 汽車行業很常見。
Silent Switcher產品組合使EMI設計不再複雜
汽(qi)車(che)應(ying)用(yong)要(yao)求(qiu)係(xi)統(tong)不(bu)產(chan)生(sheng)可(ke)能(neng)幹(gan)擾(rao)其(qi)他(ta)汽(qi)車(che)係(xi)統(tong)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)的(de)電(dian)磁(ci)噪(zao)聲(sheng)。例(li)如(ru),開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)是(shi)高(gao)效(xiao)率(lv)電(dian)源(yuan)轉(zhuan)換(huan)器(qi),但(dan)會(hui)產(chan)生(sheng)不(bu)受(shou)歡(huan)迎(ying)的(de)可(ke)能(neng)影(ying)響(xiang)其(qi)他(ta)係(xi)統(tong)的(de)高(gao)頻(pin)信(xin)號(hao)。開(kai)關(guan)穩(wen)壓(ya)器(qi)噪(zao)聲(sheng)發(fa)生(sheng)在(zai) 開關頻率及其諧波處。
紋波是輸出和輸入電容上出現的噪聲分量。低ESR和ESL電容以及低通LC濾波器可以減小紋波。功率MOSFET快速開關引起的更高頻率噪聲分量要難以處理得多。由於設計專注於小尺寸解決 方案和高效率,開關工作頻率現已推高到2 MHz,以減小無源元 件尺寸並避免可聽頻段。此外,通過降低開關損耗和占空比損 耗,開關轉換時間已縮短到納秒級以提高效率。
封裝和PCB布局中的寄生電容和電感對噪聲分布起著重要作用,如果存在噪聲,則很難將其消除。開關噪聲覆蓋從幾十MHz到超過GHz的範圍,導致EMI預防變得非常複雜。受此類噪聲 影響的傳感器和其他儀器可能會運行不正常,引起可聞噪聲或 嚴重的係統故障。因此,人們建立了嚴格的標準來管製EMI。最 常用的標準是CISPR 25 Class 5,它詳細說明了150 kHz至1 GHz頻率 下的可接受限值。
要在大電流下達到EMI要求,通常會涉及複雜的設計和測試程序,包括在解決方案的尺寸、總效率、可靠性和複雜性等眾多方麵進行權衡。傳統方法通過減慢開關邊沿或降低開關頻率來 控製EMI,由此帶來的弊端是效率降低,最小開關時間增加,解 決方案尺寸增大。替代緩解方案包含龐大複雜的EMI濾波器、緩 衝器或金屬屏蔽,這會顯著增加電路板空間、元件和裝配方麵 的成本,並使熱管理和測試複雜化。
我們的Silent Switcher技術以創新方式解決了EMI問題,使高頻、 高功率電源中實現出色的EMI性能。第二代Silent Switcher 2器件 通過將熱環路電容集成到封裝中,簡化了電路板設計和製造。 對於42 V/4 A LT8650S之類的降壓型穩壓器,熱環路包括一個輸入 電容以及頂部和底部開關。其他噪聲環路包括柵極驅動電路和 升壓電容充電電路。在Silent Switcher 2器件中,熱環路和溫環路 電容集成在封裝中,並以最小化EMI的方式布局。這就降低了最 終電路板布局對EMI的影響,簡化了設計和製造。使用這些器件 中集成的可選展頻特性,可以進一步降低峰值EMI,使其更容易 符合嚴格的EMI標準。

圖 13. LT8672 和 LT8650S 配置用於高輸出電
圖13展示了一種低 IQ,低噪聲解決方案,支持汽車I/O和外設的 高電流應用。前端的LT8672保護電路免受電池反向故障和高頻 交流紋波的影響,正向壓降隻有幾十mV。LT8650S的開關頻率為 400 kHz,輸入範圍為3 V至40 V,兩個通道並聯工作時輸出能力 為8 A。兩個去耦電容靠近LT8650S的輸入引腳放置。由於采用 Silent Switcher 2技術,即使沒有安裝EMI濾波器,高頻EMI性能也 十分出色。該係統符合CISPR 25 Class 5峰值和均值的限值要求, 而且裕量很大。圖14顯示了在30 MHz至1 GHz範圍內的垂直極化 的輻射EMI均值測試結果。完整解決方案具有原理圖簡單、總元 件數非常少、尺寸緊湊等特點,而且EMI性能不受電路板布局變 化的影響(圖15)。

圖 14. LT8672 和 LT8650S EMI 性能: 30 MHz 至 1 GHz

圖 15. 完整電源解決方案,從汽車電池獲得 3.3 V 和 5 V 輸出
結論
汽車應用需要低成本、高性能、可靠的電源解決方案。惡劣的引擎蓋下環境要求電源設計人員提出穩健的解決方案,考慮各種潛在的破壞性電氣和熱事件。連接到12 V電池的電子板必須 精心設計,實現高可靠性、小尺寸解決方案和高性能。Power by Linear器件目錄包含專門針對汽車要求的創新解決方案:超低靜態電流、超低噪聲、低EMI、高效率、寬運行範圍、小尺寸和寬溫度範圍。通過消除複雜性並提高性能,Power by Linear解決方 案可縮短電源設計時間,降低解決方案成本,並加快產品上市 時間。
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