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车载电源管理设计 抛负载和冷启动问题的解决

时间:12-20 来源:3721RD 点击:

TPIC74100-Q1 拥有完整的电压模式控制开关,也是在同步配置中被设计出来的,以获得整体增强效率。借助于一些外部组件(LC 组合),该器件可将输出调节至 5V±3%,以实现一个宽泛的输入电压范围,使其可以被许多高输入电压所应用。当 5V 输出轨超出规定容差时,该器件还可提供一种复位功能,用于检测和指示。

TPIC74100-Q1 拥有一个频率调制方案,允许系统设计通过在频带上扩散频谱噪声(而非在特定频率上达到峰值)来满足 EMC 要求…

5Vg 输出是一种开关 5V 调节输出,其带有内部电流限制功能,以在驱动一个电源线路电容性负载时防止"复位"声明 (assert)。这种功能由 5Vg_ENABLE 终端控制。如果该输出(5Vg 输出)上有一个接地短路,那么输出将通过在斩波模式下运行来进行自我保护。但是,在该故障状态下,这样做就会增高 VOUT 的输出纹波电压。

降压-升压转换

根据输入电压 (Vdriver) 和输出负载条件的不同,该运行模式在降压和升压模式之间进行自动切换。

在正常运行模式中,该系统将会被配置为一个降压转换器。但是,在低输入电压脉冲期间,该器件自动地转换到升压模式运行,以维持 5V 的电压调节。当该器件正运行于升压模式且处于 5.8V 至 5V 的转换 (crossover) 窗口中时,输出调节可能包含一个高于正常情况的纹波,并且仅维持一个 3% 的容差。这种纹波和容差取决于负载情况,负载条件越高,性能就越高。

低功耗运行

在一些应用中,例如:传动系和仪表板群,要求低功耗模式运行以使车辆点火处于"关闭"时的功耗处于最小。TPIC74100-Q1 拥有一个输入 LPM,当其在轻负载(通常小于 30mA)期间被开启时将运行在 PFM(脉冲频率调制)中。在大多数系统中,许多存储器设备在点火处于"关闭"状态时仍然需要一些功率来保留数据,通常需要不到 100uA 的电流。为了支持这种运行模式,总模耗应低于 300uA。TPIC74100-Q1 拥有 150uA(典型值)静态电流的低功耗模式。通过开关频率的变化完成调节。

在 PFM 模式下,用于输出负载的减少的负载电流量是不存在的。在这种模式下,转换器效率更低,由于更高的负载电流,输出电压纹波将比 PWM 模式下稍大一些。实现低功耗模式功能,以实现降压模式运行。在升压模式条件下,该器件将会自动进入 PWM 模式。通过开启低功耗模式,降压和升压之间的转换还有 PWM 模式和 PFM 模式之间的转换将同时进行。

结论

在许多车载应用中,车载瞬态电压是一个将会不断给设计人员带来挑战的问题。在许多需要在这些条件下不断保持运行的车载电源管理系统应用中,或者当电池电压意外地降到要求输出电压电平之下时,降压-升压转换器将起到一个关键作用。TPIC74100-Q1 车载降压/升压转换器将简化车载环境中的设计,并且使设计工程师可以节省外部组件数量和 PCB 空间(其具有功率开关和同步运行集成的特点)。TPIC74100-Q1 采用一个具有散热焊盘的 20 引脚 PWP 封装,其规定的工作温度范围为 -40℃~+125℃。

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