汽車信息娛樂系統、儀表盤主機和遠程信息處理需要專用的前端穩壓器，以承受負載突降、啟停和電池冷啟動。使用專用穩壓器會降低由于產量小而導致的購買力，從而延長設計周期和上市時間。為了應對這些挑戰，可配置為升壓或SEPIC或反激式轉換器的靈活前端PWM控制器具有規模經濟和易于重用的明顯優勢。

介紹

現代汽車需要數十個電子控制單元（ECU），每個電子控制單元通過車載前端穩壓器的中介從汽車電池中獲取電力。典型的應用示例是儀表盤和信息娛樂主機（圖 1）、汽車收音機和遠程信息處理。

前端穩壓器必須滿足汽車環境中固有的許多挑戰，如高效率、小尺寸、電池負載突降、冷啟動和EMI。

該設計解決方案引入了一種靈活的控制器IC，支持多種架構，并大大簡化了汽車前端穩壓器設計。這款創新的升壓/SEPIC/反激式控制器 IC 解決了 PCB 占板面積小、采購量大、周期時間短等技術挑戰。

典型汽車系統

圖2所示為高級汽車系統，包括信息娛樂、儀表盤、音頻和遠程信息處理。

圖2.典型的汽車系統。

汽車信息娛樂主機將娛樂、多媒體、導航和駕駛員信息整合到一個模塊中。它們的電源通常通過強大的預升壓前端穩壓器（圖 2 和圖 3）直接連接到主電池，能夠處理可變輸入電壓，并在車輛的整個生命周期內可靠地承受冷啟動和拋負載事件。它們還必須具有高開關頻率，以最大限度地減小解決方案尺寸并最大程度地減少電磁干擾（EMI）。

圖3.預升壓前端轉換器。

汽車電子儀表盤數字顯示屏上報速度、時間、溫度等有用信息。至于信息娛樂部分，其電子設備由強大的前端升壓穩壓器供電。

汽車遠程信息處理是現代商用車的必備功能，可跟蹤遙測數據，包括位置、速度、車輛故障和駕駛行為。此功能的重要性要求采用具有輸入至輸出隔離的電源解決方案，以增強容錯能力，這可通過SEPIC配置獲得（圖2和圖4）。

圖4.預升壓SEPIC轉換器。

最后，隨著汽車娛樂變得越來越復雜，音頻功率預算被推到了極限。對電源緊縮的響應是使用高效率D類放大器，該放大器需要由高效前端升壓轉換器提供相對較高的輸入電壓（圖2）。

集成解決方案

例如，MAX25200和MAX25201是一系列高性能、電流模式PWM控制器，具有1.5μA （典型值）關斷電流，適用于具有寬輸入電壓范圍的升壓轉換器。4.5V至36V輸入工作電壓范圍使這些器件非常適合汽車應用，例如使用MAX25201（圖3）或通用SEPIC（圖4）的前端預升壓，或使用MAX25200的反激式電源。具有5V輸出電壓的內部低壓差穩壓器使MAX25200和MAX25201系列能夠直接采用汽車電池輸入工作。啟動后，輸入工作范圍可擴展到低至 1.8V，以確保在冷啟動或啟停條件下可靠運行。圖5顯示了輸出電壓的完整性（V外） 存在冷啟動欠壓 （V支持).

圖5.輸出抗冷啟動能力。

MAX25200的abd NAX25201開關頻率工作（高達2.2MHz）可降低輸出紋波，避免AM頻段干擾，并允許使用更小的外部元件。開關頻率可通過電阻調節，范圍為 220kHz 至 2.2MHz。或者，頻率可以同步到一個外部時鐘。圖6顯示了升壓控制器在各種輸入電壓下的高效率，輸出電壓為24V，FPWM為400kHz。

圖6.高效升壓轉換器。

MAX20200和MAX25201系列可通過旁路模式進一步提高系統效率。例如，如果MAX25201工作在PWM（SYNC引腳上拉高）模式，當V時，高邊驅動器為100%占空比在> V外，不管負載如何。若MAX25201工作在SKIP （SYNC引腳拉低電平）模式，當V電壓為時，高邊驅動器僅在中重負載（如4A>）下具有100%占空比在> V外.

還集成了可編程軟啟動功能，升壓控制器輸出電壓開始使用軟啟動開始上升。擴頻選項可用于改善系統 EMI 性能。該器件具有 PGOOD 監視器和欠壓鎖定功能。保護功能包括逐周期電流限制和熱關斷。MAX25200和MAX25201系列工作在-40°C至+125°C汽車級溫度范圍，采用耐熱性能增強型16引腳TQFN-EP封裝。

結論

現代汽車配備了多種功能，從信息娛樂到集群主機和遠程信息處理。前置穩壓器必須承受電池的可變性并適應每個特定功能。我們 回顧 了 每 個 功能 的 挑戰， 并 提出 了 一種 靈活、 高性能 的 電流 模式 PWM 控制器， 該 控制器 可 配置 為 前端 預 升壓 或 通用 SEPIC， 或 反激 式 電源 支持。它的易重用性帶來了大批量，從而提高了購買力，并通過提供非常靈活的設備來幫助縮短設計周期時間。

審核編輯：郭婷