数字电源管理在汽车中的应用

器，也不是DSP，因此无需在其内核中运行软件。IR过去几年开发的数字器件属于采用预配置算法的状态机，可以通过在内部非易失性存储器中写入某些参数轻松实现定制。正因如此，无需汽车领域的软件认证，运行过程中也不会遇到停机状况。

其中一款数字控制器的数据手册首页如图3所示，像公司开发的其它大多数产品一样，这款产品迄今为止专门面向计算市场。在计算市场中，多相解决方案在20世纪90年代末(以模拟设计的形式)即已出现，并且在过去4-6年里它已经发展成最终的数字版。典型应用电路如图4a)所示，几乎所有这些器件都可以控制2个不同的控制回路的2个不同的输出电压，从而能够根据应用需求灵活分配各个回路的相位数量。在这些器件的所有嵌入式特性中，最重要的特性如图3所示，还可以添加各种保护特性，例如OVP、UVP、OCP、OTP、CFP和适于遥测技术的不同系统接口(I2C/SMBus/PMBus)，并且还可以通过非易失性存储器(NVM)模块实现定制配置。这类器件的管脚如图4 b)所示。

需要注意的是图4 a)中有功率级。这些器件取代了通常由1个驱动器和多个分立FET构成的解决方案，能够实现各个单相输出，并且内部电路和典型应用都非常简单，详情请参照图5。

所有这些构建模块现在均可从IR获得。IR多年来一直在向服务器制造商供应解决方案，并且解决方案的复杂度和功率密度在过去几年都得到了大幅提升，6相、180A解决方案的尺寸如图6所示。

面向汽车应用的数字控制器解决方案及新产品系列

新挑战在于将所有知识和这些元件性能从计算领域转移到汽车市场中。IR近来与其用户合作，以便了解用户需要什么和面向新兴mHEV系列的汽车用DC/DC转换器最好具备哪些增值特性。

区别立显：

1) 输入电压越高(48V而非12V)，输出电压也越高(12V而非1V);
　　2) (每个相位的)开关频率可能更低，为100kHz-200kHz而非400kHz-800kHz;
　　3) 输出电压无需精确到mV，像计算应用一样可以选择，并且精度达到50mV就足够了;
　　4) 需要双向电流，48V => 12V(降压)或12V => 48V(升压)操作可以实现;
　　5) 负载瞬变不会太大，因为布线减轻了负载瞬变;目标电流变化预计为100A/ms或更低。

在这些假设的基础上，我们列出了希望实现的数字IC功能。面向汽车DC/DC转换器应用的数字控制器的方框图如图7所示。

最后，图8介绍了如何将这些电源模块有效地应用到面向微HEV和微iHEV的48V – 12V DC/DC能量转换器之中：这些转换器的功率预计将在1kW-4kW范围内，这就意味着提议的解决方案无法轻易地以单相转换器的方式实现，并且很可能必须采用前面讨论的双向、多相降压-升压拓扑。