在汽車應(yīng)用中怎樣高效地產(chǎn)生高壓電源軌？

圖2. 通過連接兩款器件來支持4相操作，滿足更高功率應(yīng)用的要求

英文中文翻譯

MASTER IC主 IC

SLAVE IC從 IC

參考電壓控制和音頻包絡(luò)跟蹤

升壓控制器輸出電壓可使用1.6V片上參考電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，或者可將其調(diào)節(jié)到用于驅(qū)動控制回路的外部跟蹤電壓。ISL78227和ISL78229控制器的獨(dú)特之處在于，用于驅(qū)動跟蹤功能的外部信號可配置為模擬電壓或PWM信號。這些TRACK(跟蹤)功能動態(tài)地支持輸出升壓電壓的變化。這些控制器包括負(fù)電流限制和保護(hù)功能，這在包絡(luò)跟蹤從較高電壓流向較低電壓時非常有用。

輸出升壓電壓的任務(wù)本來是跟蹤控制信號，但當(dāng)從較高電壓變?yōu)檩^低電壓時，必須對輸出電容放電，以使電壓下降。如果負(fù)載本身未消耗足夠多的電流，則同步FET可幫助輸出電容放電，無需擔(dān)心由于過量電流而造成 FET損壞。這是因?yàn)閮煽羁刂破鞫及ㄡ槍@類條件的負(fù)電流限制和保護(hù)電路。

對于電源電壓在寬范圍內(nèi)快速變化的音頻應(yīng)用，能夠支持包絡(luò)跟蹤而不用擔(dān)心出現(xiàn)過量反向電流的特性是非常有用的。在音頻應(yīng)用中，TRACK(跟蹤)信號可用于控制升高的輸出電壓，使其可跟蹤音頻放大器的信號振幅變化。這可使電源電壓保持平穩(wěn)，防止在負(fù)載變化時出現(xiàn)短時脈沖波干擾，從而防止來自音頻功率放大器的爆裂聲。

記住，如下式所示，輸送到揚(yáng)聲器的功率是放大器峰值輸出電壓的函數(shù)：

在汽車音頻功率放大器應(yīng)用中，升高12V電池電壓的做法很常見。這些升壓控制器能夠?qū)?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/電池">電池電壓升高到48V或任意需要的電壓，以支持音頻功率放大器的功率水平。音頻放大器功率在100-800W范圍是非常普遍的。一些優(yōu)質(zhì)音頻系統(tǒng)的多聲道系統(tǒng)可能包括30-40W的放大器，和一個用于驅(qū)動重低音音箱的更高功率的放大器。

在模擬式音頻放大器中，如果電源電壓僅大到足以支持音頻信號，則效率可以得到提高。數(shù)字式音頻放大器的效率改善取決于數(shù)字式放大器架構(gòu)。

PMBus控制

圖 3所示的ISL78229升壓控制器包括一個PMBus接口，該P(yáng)MBus接口可以幫助設(shè)計工程師的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)ISO 26262合規(guī)并達(dá)到汽車安全完整性等級(ASIL)要求。PMBus接口在需要實(shí)時遙測、向微控制器報告錯誤和系統(tǒng)控制等功能的系統(tǒng)中很有用。它為遠(yuǎn)程啟用或禁用升壓控制器以及監(jiān)測和報告諸如輸入電壓、輸入電流和輸出電壓等變量提供了一條途徑。此外，該升壓控制器還包括一個引腳來支持對外部負(fù)溫度系數(shù)(NTC)電阻的測量，以便監(jiān)測溫度。然后，它對信號進(jìn)行數(shù)字化，同時也可通過PMBus來報告讀數(shù)。另外還可設(shè)置用于外部溫度監(jiān)測的過溫故障限值。

圖3. 帶PMBus控制的ISL78229典型應(yīng)用

該升壓控制器還具有故障報告功能，如輸入過壓、輸出過壓或輸出欠壓、過流及過溫故障。每項(xiàng)功能均可通過PMBus進(jìn)行監(jiān)測。增加PMBus接口幫助避免了對專用遙測電路的需要。

結(jié)論

ISL78227/29 多相55V同步升壓控制器提供了許多功能特性，可滿足許多不同的電源系統(tǒng)要求。這些功能特性單獨(dú)來看可能無足輕重，但將它們組合在一起，整體的作用要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過各自作用之和。用于起-停系統(tǒng)、干線音頻放大器和車窗除霜裝置的電壓質(zhì)量模塊，只是少數(shù)幾種需要穩(wěn)定升壓控制器解決方案的高電壓應(yīng)用。