乍一看
，選擇第一種解決方案，額定輸入電壓為36V或60V、VIN範圍較寬的DC/DC轉換器會更貴，因為1ku的價格比額定輸入電壓更低的轉換器要高。但是，低輸入電壓轉換器瞬態電壓保護所需的電壓鉗位電路會增加10至12個外部元件，會增加材料清單（BOM）數和成本以及解決方案的尺寸。本文將對比SIMPLE SWITCHER® LM43603 36 VIN、3A降壓轉換器解決方案與17 VIN、3A轉換器加吸收浪湧電壓的鉗位電路解決方案的尺寸和成本。

 

 

圖1中的電路圖為一種解決方案的例子，用於在集成電路的額定電壓低於最高輸入電壓峰值時鉗位輸入電壓。這一解決方案使用LMV431並聯穩壓器和PNP晶體管作為控製電路。該P通道場效應晶體管（PFET）在VIN發生浪湧時會攜帶通過電流和增大的電壓降，增大功耗，保護DC/DC轉換器。可以在應用注釋《汽車負載突降中的過壓保護電路》中找到關於此技術的更多細節。

 

如圖1所示，該輸入鉗位控製電路和PFET為解決方案增加了13個外部元件。如圖2所示，根據1000數量的網上公布價格，這13個外部元件增加的成本為1.19美元。采用1000數量的價格0.96美元和電感、電容與電阻等外部元件的成本，17VIN 3A轉換器解決方案的成本約為1.62美元。這樣一來
，使用17VIN降壓轉換器加上鉗位電路的總成本約為1.62+1.19=2.81美元。另外

，控製電路與PFET將低VIN解決方案的尺寸增加了約210 mm2。17VIN, 3A轉換器約為100 mm2，整個解決方案的尺寸為100+250=350 mm2。

 

圖2：控製電路成本明細

 

另一個選擇是使用像SIMPLE SWITCHER® LM43603 36 VIN、3A 同步降壓轉換器這樣輸入電壓範圍較大的DC/DC轉換器覆蓋最大VIN峰值。采用LM43603等寬VIN器件的情況下


，設計人員無需使用鉗位電路
，可以節省時間、成本和主板空間。根據公布的1000單位的價格1.85美元和電感

、電阻與電容等外部元件的成本

，LM43603解決方案的總成本約為2.51美元。這意味著使用寬VIN LM43063可以節省0.3美元
，或約12%：2.51美元VS 2.81美元。解決方案的尺寸是另一項優勢。Lm43603解決方案的總體尺寸約為250解決方案的總體尺寸約為250 mm2
，比前一種解決方案小24%或60mm2。

 

LM43603等寬VIN解決方案的另一優勢是可靠性高。正如我在此前的文章中提到的, 增(zeng)加(jia)外(wai)部(bu)元(yuan)件(jian)會(hui)增(zeng)大(da)係(xi)統(tong)的(de)風(feng)險(xian)。最(zui)可(ke)靠(kao)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)是(shi)采(cai)用(yong)外(wai)部(bu)元(yuan)件(jian)最(zui)少(shao)的(de)最(zui)簡(jian)單(dan)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)，因(yin)為(wei)這(zhe)樣(yang)降(jiang)低(di)了(le)元(yuan)件(jian)發(fa)生(sheng)故(gu)障(zhang)的(de)風(feng)險(xian)。尤(you)其(qi)是(shi)在(zai)一(yi)些(xie)汽(qi)車(che)和(he)工(gong)業(ye)應(ying)用(yong)中(zhong)

，增(zeng)加(jia)可(ke)靠(kao)性(xing)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)。另(ling)外(wai)，設(she)計(ji)其(qi)它(ta)鉗(qian)位(wei)控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu)會(hui)為(wei)設(she)計(ji)周(zhou)期(qi)增(zeng)加(jia)很(hen)大(da)的(de)工(gong)作(zuo)量(liang)。使(shi)用(yong)控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu)和(he)PFET意味著必須再選擇12個外部元件，進行更多的測試和模擬，保證元件正常工作。可以通過寬VIN範圍的穩壓器實現更低的係統成本和更高的可靠性，為什麼還要如此大費周章呢
？

 

當然
，由於廠商和供應商的數量和合同以及設計布局的不同，價格和解決方案尺寸可能有較大差異。采用寬VIN解決方案節省的尺寸和成本百分比也會隨之變化。但是，我希望本文的分析展示了，盡管1000單位的預付價格更高，LM43603等寬VIN解決方案在處理輸入電壓瞬態過壓問題時，能夠節省解決方案成本
、主板空間和設計時間。

 

 

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