新型汽车设计需要具超低 Iq 的高压同步降压型转换器

其同步整流设计包括内部顶端和底端 MOSFET，以提供高达 96% 的效率。图 3 显示，当用标称 12V 的输出给一个 5V 负载供电时，即使在相对高的 800kHz 开关频率情况下，该器件也可以提供超过 95% 的效率。这种高效率工作最大限度地减少浪费的功率，而且即使在空间最受限的应用中，也无需散热器。在电动型汽车和混合型汽车中，这可以直接转化为一次充电行驶距离的延长。

图 3：LT8610 典型汽车应用原理图的效率曲线

EFFICIENCY：效率

LOAD CURRENT：负载电流

12VIN to 5VOUT Efficiency：12VIN 至 5VOUT 的效率

此外，LT8610 的突发模式 (Burst Mode®) 工作将无负载静态电流降至仅为 2.5uA，从而使该器件非常适用于始终保持接通的应用，因为这类应用即使在无负载时也必须保持恒定电压调节，同时最大限度地延长电池寿命。这一点尤其重要，因为包括行车安全、环境控制、数据记录、车辆安全和定位在内的始终保持接通系统在日益增多。此外，纹波非常低的突发模式工作拓扑最大限度地降低了输出噪声，使其低于 10mVPK-PK，从而使该器件适用于噪声敏感型应用。如果应用需要外部同步，那么可以用脉冲跳跃频率模式代替突发模式。

LT8610 非常低的压差性能也非常有益，尤其是在必须调节输出以顺利通过停-启或冷车发动情况的应用中。图 4 显示，即使输入电压降至低于设定的输出电压 (在本图情况下为 5V)，一旦输入超过 2.9V，输出也会始终比输入电压低 200mV (在 1A)。这很重要，因为电子控制单元 (ECU) 等的驱动需要一个或多个微处理器 / 微控制器。尽管这些微处理器 / 微控制器设计为用标称 5V 的电压工作，但是它们在电源电压低至 3V 时，也能连续工作。在冷车发动情况下，输入可能降至 3.2V，因此这些微处理器能继续工作，从而使 ECU 能在冷车发动情况下无缝工作。

图 4：LT8610 的压差性能

20V/DIV：每格 20V

此外，LT8610 的最短接通时间仅为很短的 50ns，可在 16V 输入至 1.8V 输出时，可实现 2MHz 恒定频率工作，从而优化了效率，并避开了关键噪声敏感频段，例如 AM 无线电频段。即使在电压高于 16V (和低于 42V) 时，LT8610 也能提供良好稳定的输出电压。由于以更快的开关频率工作可减小外部组件的尺寸，所以 LT8610 的 2.2MHz 开关能力允许构成占板面积紧凑的解决方案。

LT8610 在内部采用了顶端和底端高效率电源开关，在单芯片中集成了必要的升压二极管、振荡器、控制和逻辑电路。特殊设计方法和新的高速工艺使得在宽输入电压范围内实现了高效率，而且 LT8610 的电流模式拓扑实现了快速瞬态响应和卓越的环路稳定性。其他特点还包括内部补偿、电源良好标记、坚固的短路保护、输出软启动 / 跟踪和过热保护。其16 引线耐热增强型 MSOP 封装与高开关频率相结合，允许使用小型外部电感器和电容器，从而提供了占板面积非常紧凑和热效率很高的解决方案。

结论

汽车中非常复杂的电子系统之快速增加使得对电源管理 IC 的性能要求更高了。视电源在汽车电源总线上工作部位的不同而不同，电源可能遇到停/启、冷车发动和负载突降情况，而且必须在这类情况发生时，能够自始至终准确地调节输出电压。此外，有些这类系统会以始终保持接通的备用模式工作，需要最小的电源电流。随着越来越多的电子系统添加到日益缩小的空间中，最大限度地减小解决方案占板面积同时最大限度地提高效率也变得至关重要了。幸运的是，满足这些要求的 IC 已经上市，从而为汽车未来增加更多电子系统铺平了道路。