导言
“在全球各种立法持续不断地推进着下一代轿车技术的开展，将进一步强化车辆的排放操控和安全性。业界的竞赛和顾客的预期正在导致轿车衔接才能的进步，可衔接至云和个人便携式设备。因而，关于促成型半导体器材的需求估计在未来 7 年中将到达 5% 的年平均复合添加率 (CAAGR)，到 2021 年，总的商场规模将超越 410 亿美元，而 2013 年时则为 275 亿美元。美国商场研讨公司 Strategy Analytics 的剖析也与此共同，以为商场关于微操控器和功率半导体元件的需求将占到销售收入的 40% 以上。”[材料来历：Strategy Analytics 公司 2014 年 5 月发布]
Strategy Analytics 关于轿车和商用车辆中电子产品所占比重的添加猜测给出了十分定量的描绘，但愈加重要的是其论述了电源 IC 在此添加进程中所起的关键性效果。这些新式电源 IC 规划有必要供给：
1)尽或许高的功率以最大极限地缓解热问题并优化电池作业时刻
2)选用多种电池输入电压作业的才能;单节 (轿车) 和双节 (商用车辆) 铅酸电池运用能够习惯很宽的瞬态电压摆幅
3)超低的静态电流，以使安全、环境操控和信息文娱体系等“始终坚持接通”体系能够在轿车引擎 (沟通发电机) 不作业的情况下坚持作业情况而不耗费车载电池的电能
4)2MHz 或更高的开关频率，以防止开关噪声进入 AM 无线电频段并坚持十分小的解决计划占板面积
5)尽或许低的 EMI/EMC 辐射，以减轻电子体系内部的噪声搅扰问题
进步电源 IC 功用水平的方针是规划日益杂乱且数量巨大的车用电子体系，以最大极限地进步舒适性、安全性和功用，一同最大极限地削减有害排放。推进车载电子产品生长的详细运用见诸于车辆的各个方面。例如：包含车道监督、自习惯安全操控和主动转向、调光车前灯和信息文娱体系 (长途信息处理) 在内的新式安全体系持续开展并在相同的空间里“塞”进了更多的功用，并且还有必要支撑数量不断添加的云运用。高级引擎办理体系完成了中止-发起体系以及电子负载变速器和引擎操控。传动体系和底盘办理旨在一同改进功用、安全性和舒适度。几年前这些体系还仅见于“高级”豪华型车辆，可是现在每家制造商的轿车一般都装备了此类体系，因而促进轿车电源 IC 以更高的速率添加。
车载电子体系生长的首要推进力之一是许多可改进车辆功用、舒适性和安全性的杂乱电子体系的遍及。不过，许多此类体系也是专为在很多商用车辆 (包含卡车、公共轿车、铲车等等) 中运用而规划的。这些运用一般选用双电池。可是许多轿车体系规划人员都期望能够使用相同的规划来应对选用单节电池的轿车和选用双节电池的商用车辆，因而需求一款可习惯这两种装备的电源 IC。
经过选用两个串联的铅酸电池，标称电池电压添加至 24V，这就要求在抛负载期间供给至 60V 的瞬态维护，比较之下，选用 12V 标称电池电压的轿车其抛负载要求则为 36V。与此相反，选用单节电池的轿车运用要求电源 IC 能在输入低至 3.5V 的情况下运作，以习惯冷车发起和车辆停-启时的低起动电压。在双节电池运用中，这种低输入要求极大地放宽了，只需求满意 7V (电池电压) 的最小值。在图 1 中，能够看到当选用单节铅酸电池时冷车发起 / 车辆停-启和抛负载期间的宽暂态电压摆幅。双节电池运用尽管看起来与之类似，但抛负载期间的最大电压一般为 60V，而冷车发起 / 车辆停-启进程中的最小电压为 7V。
图 1：36V 抛负载瞬变和 4V 冷车发起场合中的 LT8620
高效运作
在轿车运用中，电源办理 IC 的高效运作是最重要的，原因有二。首要，电源转化的功率越高，以热量的方式糟蹋掉的电能就越少。因为热量是一切电子体系完生长时间可靠性的大敌，因而有必要对其施行有用的管控，这一般需求选用散热器来供给冷却效果，然后添加了解决计划的杂乱性、尺度和本钱。其次，混合动力轿车或电动轿车 (EV) 中的任何电能损耗都将直接导致车辆可行进路程的缩短。直到最近，高电压单片式电源办理 IC 与高功率同步整流规划之间一直是相互排挤的，因为所需的 IC 工艺不能一同支撑这两个方针。传统上，极高功率的解决计划是高电压操控器，其选用外部 MOSFET 以进行同步整流。可是，与单片式可代替计划比较，此类装备关于 15W 以下的运用显得相对杂乱和巨大粗笨。走运的是，现在商场上现已有了能够供给高电压 (至 65V) 和高功率以及内部同步整流功用的新式电源办理 IC。
“始终坚持接通”体系需求超低电源电流
许多电子子体系必需在“待机”或“保活”形式中运作，当处于该情况时其在一个安稳的电压下吸收极小的静态电流。这些电路可见于大多数导航、安全、防护和引擎办理电子电源体系。此类子体系都会选用多个微处理器和微操控器。大多数豪华型轿车均安装了超越 150 个这类 DSP，而其间的大约 20% 需求履行“始终坚持接通”的操作。在这些体系中，电源转化 IC 有必要作业于两种不同的形式。首要，当轿车在行进时，担任为这些 DSP 供电的电源转化电路一般将以满电流 (由电池和充电体系馈送) 运作。可是，当轿车点火装置封闭时，这些体系中的微处理器有必要坚持作业，并要求其电源 IC 在从电池吸收极小电流的一同供给一个稳定的电压。因为或许会有 30 多个“始终坚持接通”的此类处理器一同作业，因而即便当点火装置封闭时电池所接受的电能需求量也是很大。为这些“始终坚持接通”的处理器供电所需的总电源电流可达几百毫安 (mA)，这有或许在数日之内完全耗尽电池的电量。比方：假如一辆轿车的高电压降压型转化器各需 2mA 的电源电流，那么把来自安全体系、GPS 体系和遥控门锁体系的 30 个这样的转化器与其他有必要始终坚持接通的体系 (如 ABS 刹车) 以及源于电动车窗的漏电流加起来，就有或许在三周的绵长商务旅行之后耗尽电池的电能，然后使之无法发起引擎。因而，必需大幅度地减小这些电源的静态电流以延伸电池寿数，并且不添加电子体系的尺度或杂乱性。就 DC/DC 转化器而言，关于高输入电压才能和低静态电流的要求直到最近仍是相互排挤的参数。为了更好地办理这些要求，几家轿车制造商在 10 年前为每个“始终坚持接通”的 DC/DC 转化器设立了一个 <100μA 的低静态电流方针，可是现在的优选目标则是低于 10μA。很走运，新一代的电源 IC 现已推出，其供给的静态电流低于 3μA。
新的代替计划
单电池轿车和双电池商用车辆电源总线的电压改变规模可从 3.5V 以下至 60V 以上，因为它们露出于不同的瞬态情况和装备。因为必需在这种宽输入电压规模内取得杰出调理的电压轨，所以需求具有宽输入电压和高功用的电源转化 IC。鉴于车载电子产品的添加快度跟着用于防护、安全、导航、底盘操控和引擎 / 变速器办理的电子操控模块 (ECM) 而持续加快，故而关于可供给高功率、低静态电流、高开关频率以及十分巩固的维护功用和可靠性的高电压电源办理 IC 的需求也将加快攀升。走运的是，%&&&&&% 规划现已逐渐地满意了这些严苛的要求。
凌力尔特的 LT8620 是一个高电压同步降压型稳压器系列中的首款产品。其 3.4V 至 65V 的输入电压规模使之十分适合于那些会遭受低电压瞬变 (例如：冷车发起或停-启场合) 和高电压瞬变 (在抛负载期间遇到) 的轿车和商用车辆 (单和双电池) 运用。其具有 2.0A 的接连输出电流功用以及在 1V 至略低于 VIN 之电压规模内供给输出的才能，因而使其成为许多直接依托单节或双节电池总线供电作业之轿车电源轨的抱负挑选。由下面的图 2 可见，该器材十分紧凑和简略的解决计划占板规划免除了增设任何外部二极管的需求。
图 2：LT8620 典型轿车 / 商用车辆原理图 (关于一个 5V、2A 输出)
其同步整流规划包含了内部上管和下管以供给高达 94% 的功率。如图 3 所示，当由12V 标称输入为一个 5V 负载供电时，即便在选用相对较高的 700kHz 开关频率的情况下它也能够完成超越 94% 的功率。相同，当从一个 24V 标称输入供给 5V 输出时，该器材可发生高达 92% 的功率。这种高效运作最大极限地削减了功率损耗并免除了增设散热器的需求，即便在可用空间极为受限的运用中也不破例。在电动轿车和混合动力轿车中，这能够直接转化为轿车在两次电池充电之间可行进路程的添加。
图 3：LT8620 的功率曲线图 (针对典型轿车 / 商用车辆原理图)
此外，LT8620 的突发形式 (Burst Mode®) 操作还可将无负载静态电流减小至只要 2.5μA，然后使其十分适合于那些有必要在尽量延伸电池寿数的一同坚持稳定电压调理 (即便在无负载时也不破例) 的“始终坚持接通”运用。因为包含防护、环境操控、数据记载、安全和定位在内的“始终坚持接通”体系日益增多，因而这一点特别重要。别的，一种十分低纹波突发形式操作拓扑还可把输出噪声大幅下降至 10mVPK-PK 以
