TI的新型LM53635-Q1穩壓器不僅僅是一個轉換器，它還是采用對惡劣環境敏感的先進處理器和傳感器將變速箱、引擎和製動等汽車電動機械係統嘈雜、惡劣環境與高度複雜的電子控製單元（ECU）連(lian)接(jie)起(qi)來(lai)的(de)電(dian)源(yuan)調(tiao)節(jie)電(dian)路(lu)。前(qian)端(duan)電(dian)源(yuan)還(hai)需(xu)要(yao)管(guan)理(li)雙(shuang)電(dian)池(chi)和(he)負(fu)載(zai)突(tu)降(jiang)等(deng)故(gu)障(zhang)和(he)用(yong)戶(hu)情(qing)況(kuang)。本(ben)文(wen)將(jiang)說(shuo)明(ming)在(zai)設(she)計(ji)汽(qi)車(che)電(dian)源(yuan)時(shi)需(xu)考(kao)慮(lv)哪(na)些(xie)問(wen)題(ti)，以(yi)及(ji)為(wei)了(le)更(geng)好(hao)地(di)管(guan)理(li)挑(tiao)戰(zhan)需(xu)要(yao)為(wei)設(she)計(ji)添(tian)加(jia)哪(na)些(xie)功(gong)能(neng)。本(ben)文(wen)還(hai)將(jiang)介(jie)紹(shao)TI的新產品36V、2.1MHz同步降壓穩壓器。

 

一輛現代汽車上有許多節約燃油的功能；其qi中zhong一yi項xiang功gong能neng就jiu是shi啟qi停ting操cao作zuo。當dang汽qi車che排pai隊dui等deng候hou或huo者zhe等deng紅hong綠lv燈deng時shi，汽qi車che停ting下xia會hui激ji活huo啟qi停ting功gong能neng，關guan閉bi發fa動dong機ji以yi節jie約yue燃ran油you。另ling一yi種zhong稱cheng為wei冷leng啟qi動dong的de情qing況kuang會hui對dui係xi統tong造zao成cheng相xiang似si的de電dian子zi負fu載zai。發fa動dong機ji的de啟qi動dong會hui對dui係xi統tong產chan生sheng很hen大da的de負fu載zai，引yin起qi電dian池chi電dian壓ya的de下xia降jiang。

 

在zai啟qi停ting或huo冷leng啟qi動dong的de情qing況kuang下xia
，電dian壓ya會hui突tu然ran大da幅fu下xia降jiang，使shi降jiang壓ya轉zhuan換huan器qi失shi去qu作zuo用yong。在zai一yi些xie情qing況kuang下xia，或huo許xu要yao在zai電dian路lu中zhong使shi用yong升sheng壓ya轉zhuan換huan器qi來lai支zhi持chi係xi統tong。如ru果guo設she計ji的de電dian源yuan支zhi持chi電dian壓ya突tu然ran降jiang低di，就jiu可ke以yi節jie省sheng升sheng壓ya的de支zhi出chu
，以yi及ji與yu增zeng加jia的de元yuan件jian相xiang關guan的de成cheng本ben
、空間和功耗。

 

接近100%的占空比、非工作時間非常短和低導通電阻高端場效應晶體管(FET)電阻的組合使得LM53635-Q1（見圖1）能夠在滿負載和全工作溫度範圍條件下支持電壓降至0.6V以下
，同時為下遊電源保持穩壓功能
，而不增加設計的複雜程度。

 

圖1：LM53635-Q1電壓降

 

由於汽車中使用的線束日益複雜
、係統中的ECU節點數量不斷增加等原因，提供低電磁幹擾（EMI）的電源變得更加重要。每一個線束和ECU都會產生在汽車周圍傳播的噪聲，影響其他應用。考慮到安全應用數量不斷增加，低電磁幹擾功能也備受期待。TI在設計LM53635-Q1時采用了幾項技術來降低電磁幹擾。

 

一項技術是根據LM53635-Q1調節和過濾使用的被動元件的最佳位置進行設計封裝布局。如圖2所示，使用的引腳使得高頻輸入電容（在開關節點兩側接地）呈對稱分布，GND與開關之間產生的電感降低
，從而去除噪聲。

 

圖2：高頻CIN電容位置

 

lingwai，yitedingdefangshijinxingfengzhuang，nenggouquchufengzhuangneibudejishenghuiludianganhedianrong
，jiangdikaiguanjiedianzhenlingzaosheng，kaiguanjiedianzhenlingshichanshengzaoshengdezhuyaoyuanyin（見圖3）。如果能在源頭上降低噪聲，則無需解決增加元件引起的問題。

 

圖3：LM53635-Q1的開關節點

 

降低係統噪聲的另一項技術是展頻，展頻能夠調節中心開關頻率（此案例中為2.1MHz），抑(yi)製(zhi)諧(xie)波(bo)和(he)子(zi)諧(xie)波(bo)。展(zhan)頻(pin)，正(zheng)如(ru)其(qi)名(ming)稱(cheng)所(suo)示(shi)，對(dui)降(jiang)低(di)整(zheng)體(ti)噪(zao)峰(feng)非(fei)常(chang)有(you)效(xiao)

，但(dan)不(bu)會(hui)影(ying)響(xiang)噪(zao)底(di)。但(dan)是(shi)，因(yin)為(wei)展(zhan)頻(pin)能(neng)夠(gou)處(chu)理(li)高(gao)頻(pin)諧(xie)波(bo)
，有(you)助(zhu)於(yu)滿(man)足(zu)通(tong)常(chang)非(fei)常(chang)嚴(yan)格(ge)的(de)原(yuan)始(shi)設(she)備(bei)製(zhi)造(zao)商(shang)（OEM）的電磁幹擾標準，使印刷電路板設計更簡單，降低濾波元件的尺寸和成本。

 

圖4為30MHz至108MHz頻帶的LM53635-Q1
，左圖為展頻關閉，右圖為展頻開啟。

 

為滿足CISPR25第5類限製（最嚴格的規範）而消除300MHz至108MHz電磁幹擾

 

圖4：使用展頻抑製高頻諧波

 

xuyaokefudezhuyaotiaozhanzhiyishiyinkongjianxianzhihezhouweihuanjingzaochengdefarewenti。jintianxuduoqicheshejichangchangjichengdaoyongyujixiegongnengdeyiyoudewaixinghechicundangzhong，huojinjinjichengdaoqicheshejidekongxiankongjianzhong。houshijingjiushiyigehenhaodelizi。zaiguoqu，houshijingshishoudongcaozuodejiandanshebei，danxianzaiquejichengleyuelaiyueduodedianziqijian
，shixianzhaoxiangjidengxingongneng。kaolvdaotaiyangzhaosherehehoushijingdewaikecailiao（通常是塑料），印刷電路板上電子器件的溫度能達到105℃。電源要小到能夠管理集成的電子器件，同時還需要具備很高的效率
，不會引起自身發熱。TI設計的LM53635-Q1效率高，能夠降低損耗，並以2.1MHz頻率工作

，讓電源所需其他元件的尺寸盡可能小，從而管理熱量和尺寸問題。參見圖5。

 

圖5：LM53635-Q1以2.1MHz工作時的效率

 

保bao持chi質zhi量liang對dui於yu汽qi車che設she計ji至zhi關guan重zhong要yao
，在zai設she計ji安an全quan相xiang關guan係xi統tong時shi尤you其qi如ru此ci。可ke焊han性xing往wang往wang是shi可ke靠kao性xing的de問wen題ti之zhi一yi。為wei了le提ti高gao焊han縫feng質zhi量liang，可ke以yi使shi用yong多duo項xiang技ji術shu
；其中一項技術為可潤濕側翼。參見圖6。kerunshiceyishizaifengzhuangbianyanqiegechukongqiangdegongyi，shideyinjiaocenenggoujinxinggengduokeshirunshi
，bianyuguangxuejiance。gaijishufeichangyouyong


，yinweiwuxuduifengzhuangjinxingX射線檢測即可確保焊接充分，同時保障了焊縫的完整性。

 

圖6：LM53635-Q1使用的可潤濕側翼工藝

 

正zheng如ru本ben博bo文wen前qian麵mian強qiang調tiao的de
，在zai設she計ji汽qi車che電dian源yuan時shi還hai需xu要yao考kao慮lv很hen多duo問wen題ti
，需xu要yao考kao慮lv為wei設she計ji增zeng加jia哪na些xie功gong能neng使shi所suo麵mian臨lin的de挑tiao戰zhan更geng易yi於yu管guan理li。隻zhi有you理li解jie這zhe些xie問wen題ti後hou
，才cai能neng實shi現xian更geng快kuai速su的de設she計ji
、更小的解決方案和更低的成本。觀看視頻，了解如何使用TI的LM53635-Q1來解決汽車電磁幹擾、發熱和係統挑戰。

 

其他信息：

 

●    獲得更多關於TI 2.1 MHz汽車轉換器家族的信息。

●    在你的下一個設計中考慮使用LM53635-Q1。

●    下載《汽車信息娛樂電源係統參考設計》了解汽車信息娛樂係統的完全關閉電池前端電源。

●    閱讀博文“汽車應用可潤濕側翼QFN封裝”獲得關於可潤濕側翼封裝的更多信息。

 

 

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