江苏龙网

  1. 首页 > 资讯 > 科技 > >

|效率高达99.9%的汽车电子系统供电保护方案( 四 )


4开关降压-升压稳压器存在的主要问题在于：它的很大部分运行寿命都消耗在效率更低、噪声更高的降压-升压开关区域 。 当输入电压非常接近输出电压(VIN ~ VOUT)时 ， 所有4个N通道MOSFET都会主动开启 ， 以保持稳压 。 随着开关损耗增大 ， 以及使用最大的栅极驱动电流 ， 效率降低 。 当降压和升压功率级热回路都启用 ， 稳压器输入和输出电流出现断续 ， 这个区域内的辐射和导电EMI性能会受到影响 。
4开关降压-升压稳压器可以调节偶然出现的大幅度欠压和瞬态过压 ， 但需要使用高静态电流、降低效率 ， 并且在更常见、常规的转换区域产生更高噪声 。
带通工作模式提供高效率和EMI性能降压-升压区域
LT8210是4开关降压-升压DC/DC控制器 ， 可以按照惯例使用固定输出电压运行 ， 且支持新Pass-Thru?工作模式（图4） ， 可以通过可配置的输入电压窗口消除开关损失和EMI 。 该控制器在2.8 V至100 V范围内运行 ， 可以调节发动机启动期间最严重的电池压降 ， 也可以调节未受抑制的负载突降的峰值幅度 。 它本身提供–40 V反向电池保护 ， 通过增加单个N通道MOSFET实现（图5中的DG） 。
|效率高达99.9%的汽车电子系统供电保护方案
本文插图

图4.支持带通模式的降压-升压控制器解决了汽车标准测试带来的许多问题 。
在带通模式下 ， 当输入电压在窗口之外时 ， 输出电压被调节至电压窗口的边缘 。 窗口顶部和底部通过FB2和FB1电阻分压器配置 。 当输入电压在此窗口之内时 ， 顶部开关（A和D）持续开启 ， 直接将输入电压传输至输出 。 在不开关状态下 ， LT8210的总静态电流降低至数十微安 。 不开关意味着没有EMI和开关损失 ， 所以效率高达99.9%以上 。
对于两方面都想实现最佳效果的人来说 ， 可以使用LT8210 ， 它可以通过切换MODE1和MODE2引脚 ， 在不同的工作模式之间切换 。 换句话说 ， LT8210在某些情况下可以作为具有固定输出电压（CCM、DCM ， 或Burst Mode?）的传统的降压-升压稳压器运行 ， 然后 ， 在应用条件变化时 ， 转而采用带通模式 。 对于常开系统和启停应用而言 ， 这个特性非常有用 。
|效率高达99.9%的汽车电子系统供电保护方案
本文插图

图5.这个3 V至100 V 输入降压-升压控制器以8 V至17 V带通输出运行 。
带通性能
图5所示的带通解决方案将窗口中8 V和17 V的输入传输至输出 。 当输入电压高于带通窗口时 ， LT8210将该电压降低至经过调节的17 V输出 。 如果输入降低至低于8 V ， LT8210将输出电压升高至8 V 。 如果电流超过电感限流或设置的平均限流（通过IMON引脚） ， 作为保护特性在带通窗口中触发开关操作以控制电流 ，。
图6、图7和图8分别显示LT8210电路对负载突降、反向电压和启动工况测试做出的反应 。 图9和图10显示在带通窗口下 ， 实现的效率改善和可以实现的低电流操作（低电流时的效率令人惊讶） 。 图11显示带通模式和CCM操作之间的动态转换 。
|效率高达99.9%的汽车电子系统供电保护方案
本文插图

图6.对未受抑制的负载突降的带通响应 。
|效率高达99.9%的汽车电子系统供电保护方案
本文插图

图7.LT8210对电池反接的响应 。
|效率高达99.9%的汽车电子系统供电保护方案
本文插图

图8.对发动机冷启动的带通响应 。
|效率高达99.9%的汽车电子系统供电保护方案
本文插图

图9.CCM和带通操作的效率 。
|效率高达99.9%的汽车电子系统供电保护方案


推荐阅读


上一篇：IT小子|好马配好鞍，ROG M12E风冷极限测试10900K，结果如何？

下一篇：刘旷|vivo 2020：沉默中寻求突围