汽車啟動/停止電子系統(tǒng)助推汽車節(jié)省燃料
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負載突降/ 效率/ 解決方案尺寸
“負載突降”這一術語指的是起動電機被關閉之后所發(fā)生的感應沖擊。對于一個汽車用12V鉛酸電池系統(tǒng)來說，此浪涌電壓一般被箝位于36V( 最大值)。該浪涌要求控制器、MOSFET 及關聯(lián)的組件能在箝位電壓下工作。這些較高電壓器件 ( 例如：40VMOSFET) 會導致效率下降，必須謹慎地將這種不良影響降至最低。當采用圖1中的電路時，每個電壓軌的效率高于92% (如圖3所示)。為清楚起見，分別示出了每個降壓和升壓部分的效率。此外，圖4還示出了這款電路的布局和尺寸，其中最高的部件達4.8mm。
圖3：LTC3859A 效率與負載電流的關系曲線 ( 針對不同的轉換器部分)
LTC3859A 的三個通道可采用RUN1、RUN2 和RUN3 引腳單獨關斷。把這些引腳中的任一個拉至1.2V以下都將關斷用于對應通道的主控制環(huán)路。而把所有三個引腳全部拉至0.7V以下將停用所有的控制器和大多數(shù)的內部電路，包括內置的LDO。在這種狀態(tài)下，LTC3859A 僅吸收8μA的靜態(tài)電流。
圖4：LTC3859A 演示電路板的尺寸和布局 (a) 頂面 (b) 底面
兩個降壓型控制器的TRACK/SS1和TRACK/SS2 引腳可用于調節(jié)軟起動接通時間或在啟動期間對兩個或更多的電源進行“重合”或“比例式”跟蹤。這些關聯(lián)曲線示于圖5，并同時在主電源與從電源的TRACK/SS引腳之間布設了一個電阻分壓器。
圖5：LTC3859A 輸出電壓跟蹤：(a) 重合跟蹤 (b) 比例式跟蹤
LTC3859A可配置成利用DCR( 電感器電阻) 或一個檢測電阻器來檢測輸出電流。至于選擇兩種電流檢測方案當中的哪一種，在很大程度上取決于成本、功耗和準確度的綜合權衡。DCR日益受到歡迎，原因是其可省去昂貴的電流檢測電阻器且效率較高，尤其是在大電流應用中。LTC3859A擁有用于降壓通道的電流折返功能，以在輸出短路至地時幫助限制負載電流。
內置比較器負責監(jiān)視降壓輸出電壓，并在輸出大于其標稱輸出電壓的10%時指示出現(xiàn)了過壓情況。當檢測到這種狀況時，頂端MOSFET關斷而底端MOSFET接通，直到過壓狀態(tài)被清除為止。只要過壓狀態(tài)持續(xù)存在，底端MOSFET就將連續(xù)保持接通。如果輸出電壓回歸至一個安全的電平，則自動恢復正常操作。
在較高的溫度條件下，或者內部功耗導致芯片內部產(chǎn)生過量的自發(fā)熱時，過熱停機電路將關斷LTC3859A。當結溫超過大約170℃時，過熱保護電路將停用內置的偏置LDO，從而導致偏置電源降至0V并以一種有序的方式有效地關斷整個LTC3859A。一旦結溫回落至155℃左右，LDO將重新接通。
結論
可節(jié)省燃料的汽車啟動/停止系統(tǒng)在今后的幾年里將繼續(xù)發(fā)展。對于車載信息娛樂及導航系統(tǒng)的供電，以及需要高達甚至超過5V電壓以實現(xiàn)正確運作的磁盤驅動器的供電，必須謹慎從事。此類系統(tǒng)在輸入電壓因引擎重新發(fā)動而降至穩(wěn)壓范圍之外時會發(fā)生復位。LTC3859A提供了一款解決方案，它可利用其內置的同步升壓型控制器將電池電壓提升一個安全的工作電平。LTC3859A將一個同步升壓型控制器與兩個同步降壓型控制器整合在一起，非常適合于給眾多的汽車電子設備供電，可在引擎重新發(fā)動時保持針對所有輸出電壓的穩(wěn)壓作用。
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