降压转换器如何让您的电源更加灵活

有人说，如果你只有一把锤子，你会把所有问题都看成钉子。当谈到为汽车处理器供电时，你会在 TI 丰富的高度集成电源管理 IC (PMIC) 产品组合中找到锤子、螺丝刀等。我的同事 Karl Wallinger 在他的博客文章“集成电源管理 IC 如何简化您的信息娱乐或 ADAS 系统”中描述了这些设备的优势。然而，如果不考虑分立降压转换器，您的电源设计师的工具箱就不完整。在这篇文章中，我将说明几种情况，在这些情况下，降压转换器的灵活性使其成为汽车负载点 (POL) 电源的不错选择。

无论它们用于哪种特定系统，高级驾驶辅助系统 (ADAS) 和信息娱乐系统的处理器电源树看起来都相当相似。汽车电池通过过压保护 IC 向宽输入电压降压转换器提供标称 13.5V 输出。然后，宽 V IN转换器向多个 POL 转换器提供 5V 或 3.3V，这些转换器向下转换为处理器所需的电压水平。图 1说明了这种常见架构。

图 1 ADAS 和信息娱乐系统的通用电源树

您可以轻松地将此基本解决方案适应各种系统需求，使用一个集成 PMIC（一个内部有多个电源转换器的 IC）或多个分立的单输出转换器为处理器供电。使用分立转换器的最大好处是它们在面对不断变化的系统电源要求时具有灵活性。图 2显示了使用分立降压转换器解决方案的环视摄像头电子控制单元 (ECU) 的典型电源树。

图 2环视系统 ECU 的典型电源树

在这种布局中，片上系统 (SoC) 上的每个电源轨都有一个降压转换器，这似乎比集成解决方案稍微复杂一些。然而，另一个考虑因素是处理器功率要求不断增加的趋势。就在几年前，处理器核心轨可能只需要 4A。在其他所有条件相同的情况下，您可能倾向于使用 LP87524B -Q1，这是一款可以提供 4A 轨、2.5A 轨和两个 1.5A 轨的 PMIC，并在一个设备中捕获完整的电源树。不幸的是，当您在设计过程的后期发现核心轨需要的功率比您最初想象的要多时，您的电路板将需要进行彻底的改变。使用分立转换器不会发生这种情况，您可以通过移除 4A TPS57114-Q1并将其替换为占用空间兼容的 6A TPS54618-Q1 来快速解决问题。当然，电路板布局会有一些变化，但您不需要从头开始重建电源树 - 而且通过保持低电流轨道不变，您最终将节省设计时间。图 3 说明了这种简单的可扩展性。

图 3引脚兼容性使扩展核心功率变得容易

另一方面，您可能会希望将解决方案缩小到成本更优化、处理器功耗更低的版本。使用相同的 PMIC 是一种快速简便的解决方案，但不可能简单地“删除”您不使用的输出。您将为系统中不起作用的一个或多个通道付费（包括价格和电路板空间）。对于分立解决方案，从现有设计中移除一个或多个电源轨就像不在电路板上安装组件一样简单。这样，您得到的（和使用的）正是您付出的。

由于 PMIC 具有高集成度和易于上电排序的特点，它们正成为 ADAS 和信息娱乐系统中越来越常见的二次电源解决方案。它们是这些应用的绝佳解决方案，但分立 DC/DC 转换器在灵活性和可扩展性方面也具有优势。下次打开工具箱开始电源设计时，请确保里面有您值得信赖的降压转换器。您可以在此处找到 TI 的所有汽车二次 DC/DC 转换器。

审核编辑 黄宇