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汽车信息娱乐系统需要灵活和可配置的多输出电源 IC

作者:时间:2018-09-07来源:网络收藏

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201809/388692.htm

很多系统需要大量 5V 的轨

在开发工作结束之前,每个轨的电流要求常常是未知的 (例如,FPGA 有不受软件影响的 C)

每次修改之后,类似应用在 DC/DC 电流要求上可能有很大差别

符合 ISO26262 规范要求,该规范旨在降低与软件有关的风险,以在汽车中实现安全功能

平衡功耗和多个开关稳压器的高集成度

抵抗从瞬态到冷车发动情况的各种严酷电压变化

监视电源 芯片温度

最大限度地减小解决方案尺寸和占板面积

最大限度地降低 EMI 和噪声辐射

一种简单的解决方案

过去,多种多输出 PM 不具备应对这类新式系统的灵活性。上面概述了要满足汽车电源管理 IC 设计限制的任何解决方案都必须:集成度很高;包括具备低压能力、提供中等电流的降压型开关稳压器;有很宽的工作温度范围;有很高的灵活性。设计师所需要的是多通道、 DC/DC 转换器以应对所有这些问题,采用单个器件提供高集成度和性,同时满足大量应用需求。

灵活的 8 通道降压型稳压器

LTC3375 是一款高集成度、通用电源管理解决方案,适用于需要多个低压电源的系统。该器件采用紧凑的 QFN 封装,提供 8 个独立的 1A 通道,具备 I2C 控制、灵活的排序和故障监视。LTC3375 含有 8 个内部补偿的高效率同步降压型稳压器和一个高压、始终保持接通的线性控制器。每个降压型稳压器都有自己独立的 2.25V 至 5.5V 输入电源和 0.425V 至 VIN 的输出电压范围。该器件的按钮 ON/OFF/RESET 控制、电源接通复位和看门狗定时器提供灵活和可靠的上电排序及系统监视。LTC3375 具有一个可编程、可同步的 1MHz 至 3MHz 振荡器,缺省开关频率为 2MHz。所有 DC/DC 断开时,静态电流仅为 11µA,从而降低了始终保持接通系统的功率。该器件非常适用于多种多通道应用,包括工业、汽车和通信系统。

LTC3375 的 8 个降压型转换器可独立使用,或并联连接,以用单个共享电感器实现更大和每输出高达 4A 的输出电流。因为多达 4 个相邻稳压器可以连接在一起,所以可以有 15 种不同的输出配置。通过连接 VIN 和 SW 引脚,并将从属降压型稳压器的 FB 引脚连接到输入电源,相邻降压型稳压器能以主-从式配置相结合。所有这些开关稳压器都是内部补偿的,仅需要外部反馈电阻器来设定输出电压。此外,输出电压可以通过 I2C 调节。这些开关稳压器提供两种工作模式:以突发模式 (Burst Mode®) 工作 (上电缺省模式) 时可在轻负载实现更高效率;而强制连续 PWM 模式可使轻负载时的噪声更低。I2C 接口可用来选择工作模式、相位关系、反馈调节电压和开关转换率。这些降压型稳压器提供正向和反向电流限制、启动时限制浪涌电流的软启动、短路保护以及实现更低辐射 EMI 的转换率控制。其他特点包括芯片温度监视输出 (通过 I2C 可读),该输出指示内部芯片温度; 芯片温度 (DT) 报警功能,当芯片温度达到设定的警报门限时,提醒用户,从而使系统能采取纠正行动。LTC3375 采用耐热增强型、扁平 (0.75mm) 48 引脚 7mm x 7mm 裸露焊盘 QFN 封装。LTC3375 还有高温 (H 级) 版本可选,结温额定值为 -40°C 至 +150°C,非常容易满足高温汽车工作环境的要求。

图 1:简化的 LTC3375 三输出 4A / 3A / 1A 方框图

安全与可靠性也是关键

LTC3375 含有系统看门狗电路,可在微处理器损坏的情况下,用来启动自动的系统复位。看门狗电路监视微处理器的活动。微处理器需要至少每 1.5 秒改变一次看门狗定时器输入 (WDI) 的逻辑状态,以给看门狗定时器清零,并防止看门狗定时器输出 (WDO) 引脚发出超时信号。



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