使用低压电平转换器让不同子系统适应

过去的汽车信息娱乐系统主要由5V和3.3V电压的电源供电。其原因是汽车系统中有现成可用的12-14V电池，可以直接降压至较低的电压电平。然而，几个关键因素拉动了信息娱乐、高级驾驶员辅助系统 (ADAS) 和集群系统中更低电压运行的需求。

 

 

 

 

在过去十年间，移动和计算系统技术领域已经实现大跨步发展，这些技术进步提供了完美运行和功能丰富的用户体验，实现了多重音频和视频的访问功能。消费者十分希望能够在他们的汽车信息娱乐系统中实现同样的内容和功能。之前实现这一需求的方式是一个支持Bluetooth功能的触摸屏，而目前的实现方式是支持互联网访问，高清多媒体接口 (HDMI) 和USB接口的多触点平板电脑大小的显示屏。

汽车一级制造商正在利用已经为移动和计算功能建立起来的电子基础设施，并将其赋予针对汽车信息娱乐和集群系统的新用途。这些复杂性不断增加的系统以模块化方式提供，原厂设备制造商 (OEM) 可以根据车辆的级别来挑选功能。为了最大限度地重新使用这些混合模式电压系统，需要使用电压电平转换器将这些不同的子系统连接在一起。

在把3.3V器件与之前的5V系统对接时，主要有两个方面的问题。3.3V系统的VOH 不能满足5V系统所需要的VIH 阀值电压，而5V系统的VOL 也无法符合3.3V系统对VIL 的需要。在电压更低的系统中，由于VOH/VIH 和VOL/VIL 的不兼容性范围较小，这个问题会变得比较隐蔽。在刚开始时，器件好像可以通信，但是由于VOL 和 VIL 之间的小差异会停止通信。在这些汽车扩展温度范围内，阀值不匹配的问题会显现出来。

 

 

要解决这个问题，工程师可以使用德州仪器 (TI) 的汽车级电压电平转换器全线产品目录中的产品。SN74LVCxxT245-Q1，SN74AVCxxT245-Q1，TXB010x-Q1 and TXS010x-Q1系列产品是拉平这一电压不匹配的理想选择。其中的“x”表示需要被转换的位或通道的数量。根据输出的类型（推、挽或开漏）、负载情况和信号方向，可使用合适的解决方案来“电平位移”至所需的电压。

SN74LVCxxT245-Q1和SN74AVCxxT245-Q1系列是负载更大总线的理想选择，在此类总线上连接有多个器件。这些器件提供高达12mA的电流，并且专门用于驱动高达15pF的负载。这样的话，主控制器将需要控制器件的数据流。

TXB010x-Q1系列器件用于那些混合电压/混合方向总线应用。这种类型的器件无需主处理器的干预，这使其成为即插即用、完全自理的解决方案。然而，由于其相对较低的电流驱动能力，这些器件更加适用于点对点总线应用。

与TXB010x-Q1系列十分相似的是，TXS010x-Q1无需处理器干预，但是它设计用于诸如I2C的开漏应用，或者会出现一个外部上拉电压的复位/中断引脚。

下一代“启停”系统具有3V电压以下的电池电压。这也加快了向更低电压子系统的迁移。无论是信息娱乐系统、集群系统还是ADAS，对于电压电平转换器的需求是始终存在的。