汽車導航系統電源設計

負載突降時不被損壞的能力

　　“負載突降”指的是在交流發電機給電池充電時電池電纜斷接的情形。圖2顯示了由負載突降引起的典型電流脈沖。這種突然斷接可能產生高達60V的瞬態電壓尖峰，因為交流發電機試圖給電池完全充電。交流發電機上的瞬態電壓抑制器通常把總線電壓“箝位”于36V和60V之間，因而使得交流發電機的下游器件主端DC/DC轉換器能夠承受 60V 的瞬態“尖峰”。由于希望這些轉換器以及由這些轉換器供電的子系統在瞬態事件發生期間和發生以后正常工作，所以DC/DC轉換器能夠處理這種高瞬態電壓是至關重要的。目前有各種可在外部實施的“保護”電路（通常是瞬態電壓抑制器），但是這些電路增加了成本并需要占用寶貴的電路板空間。凌特公司的高壓開關穩壓器都能承受高達60V的瞬態電壓，同時在不對系統性能或可靠性造成影響的前提下維持輸出穩定。一般情況下，這些穩壓器都是降壓型或降壓-升壓型轉換器，可經受由充電/電池系統中斷引起的汽車電池和交流發電機的電壓置換。

　　● 負載突降瞬態是由正在充電的電池意外斷接引起的電壓尖峰。

　　● 負載突降瞬態規格為 36V ~ 60V，但是取決于具體使用的是哪一代電源以及所用的控制方法。

　　● 如果不加抑制，負載突降瞬態可能損壞電源總線上的很多電子元件。

　　具有內在高壓瞬態和高效率要求的汽車子系統對電源設計提出了越來越高的要求。這些電源必須在非常緊湊的占板面積上提供大功率、高效率和低噪聲，而且必須在寬輸入電壓范圍內維持高效率。有些 DC/DC 轉換器解決方案在高輸入電壓時可以滿足上述部分要求，但是它們在低輸入電壓時無法保持高效率。很多這類轉換器都有頻率補償電路，需要笨重的輸入和輸出電容器，這不僅增大了解決方案的總體尺寸，而且還導致高輸出紋波電壓。

　　凌特公司最近推出的DC/DC轉換器LT3434解決了上述汽車導航應用的很多關鍵問題，它屬于一個不斷擴大的 60V單片降壓型開關穩壓器系列。LT3434工作在3.3V~60V的寬輸入電壓范圍，參見圖 3。它在負載電流高達2.5A 時仍具有高效率。在所有電壓、負載和溫度條件下，其基準準確度均為±2%。

　　由于具有能以突發模式（BurstMode）工作的特點，就 12V~3.3V應用而言，其靜態電流低于 100uA。該器件采用小型扁平 TSSOP 封裝，具有非常低的熱阻，允許設計占板面積小的方案。最后，它采用電流模式拓撲以獲得良好的瞬態響應和容易實現補償，以及用獲得專利的電路在所有占空比條件下保持恒定峰值開關電流。開關頻率是恒定的 200kHz，而且該器件也可以與更高的頻率同步。它在汽車溫度范圍內提供嚴格穩定的電壓，并具有電源良好/復位、軟啟動和 UVLO 功能。該集成電路可為汽車降壓型應用組成電流高達 2.5A 和堅固、高效且占板面積小的解決方案。

結論

　　盡管汽車導航系統設計非常復雜，而且要求高性能模擬DC/DC轉換器，但是無需驚慌。像凌特公司這樣的供應商正在推出一批“新潮”穩壓器，這些穩壓器兼有大量關鍵功能，使電源設計對系統工程師來說不再那么傷腦筋了。