汽車 ADAS 助力熱門增長領(lǐng)域，讓所有設(shè)計(jì)師受益

今天的汽車配備了先進(jìn)的駕駛員輔助系統(tǒng) (ADAS)，例如車道偏離警告、自適應(yīng)制動、防側(cè)翻、基于全球定位系統(tǒng) (GPS) 的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)以及倒車攝像頭，僅舉幾個(gè)可用功能. 由于監(jiān)管要求以及營銷“功能蔓延”和用戶偏好，這些正在成為越來越多汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置。

無論推動力如何，ADAS 功能都得到了很多關(guān)注，它們應(yīng)該： 它們代表了在苛刻的環(huán)境條件下，在有限的空間中封裝了大量的電子電路（和軟件）。當(dāng)然，許多這些 ADAS 功能的核心傳感器，例如加速度計(jì)、雷達(dá)前端和視頻成像器，也受到了很多應(yīng)有的關(guān)注。

但是 ADAS 功能的一個(gè)方面沒有魅力和相關(guān)的可見性，即這些功能的動力，這本身就具有很大的挑戰(zhàn)性。汽車是嚴(yán)酷的環(huán)境，在極熱和極冷的情況下，基于電池的直流 (DC) 電源軌可能會飆升至 40V 或更高（即負(fù)載突降），而冷啟動可能會將同一電源軌降至 4V。同樣，還有空間限制、振動問題等。ADAS 功率集成電路 (IC) 不僅必須能夠承受這些惡劣環(huán)境，而且還必須能夠在大多數(shù)極端情況下正常工作。

增加挑戰(zhàn)的是對低靜態(tài)電流的要求，目標(biāo)是每個(gè) ADAS 模塊低于 100μA。當(dāng)直流電源軌是額定電流約為 100A-hrs 的電池時(shí)，堅(jiān)持如此低的靜態(tài)電流似乎很奇怪。但是，該要求與汽車運(yùn)行時(shí)關(guān)系不大。相反，它與所有這些 ADAS 功能仍然連接的事實(shí)有關(guān)，盡管處于靜止?fàn)顟B(tài)，即使汽車明顯“關(guān)閉”——但這是軟開/關(guān)，并且大多數(shù) ADAS 電路仍在繪制一些力量。如果車主將車輛閑置一兩周，然后回來發(fā)現(xiàn)他們的電池被所有這些當(dāng)前的吸血鬼耗盡，他們將不會高興?？偟膩碚f，對這些 ADAS 功率 IC 的眾多要求加起來構(gòu)成了一項(xiàng)艱巨的任務(wù)：毫無疑問！

盡管 ADAS 功能受到了所有關(guān)注，但 IC 供應(yīng)商知道有一個(gè)或多個(gè)與電源相關(guān)的 IC 使每個(gè)功能成為可能；畢竟，如果沒有合適的直流電源軌，ADAS 功能將不復(fù)存在。設(shè)計(jì)和銷售與 ADAS 相關(guān)的電源 IC 可能是一項(xiàng)非常好的業(yè)務(wù)，具有高產(chǎn)量和相當(dāng)長的產(chǎn)品壽命。這就是為什么我們看到來自許多領(lǐng)先的模擬和電源 IC 供應(yīng)商的針對 ADAS 優(yōu)化的電源相關(guān) IC，例如降壓轉(zhuǎn)換器、升壓轉(zhuǎn)換器和電源管理 IC (PMIC)。

我最近看到的有很多：

Texas Instruments 的LM73605/LM73606系列同步降壓直流/直流轉(zhuǎn)換器，提供高達(dá) 5A (LM73605) 或 6A (LM73606) 的電流，電源電壓范圍為 3.5 至 36V，關(guān)斷模式靜態(tài)電流為 0.8 μA（圖 1）。

圖 1：Texas Instruments 的 LM73605/LM73606 系列同步降壓直流/直流轉(zhuǎn)換器在 3.5 至 36V 的電源電壓范圍內(nèi)提供高達(dá) 5A (LM73605) 或 6A (LM73606) 的電流，停機(jī)時(shí)的靜態(tài)電流為 0.8μA模式。（來源：德州儀器）

Analog Devices 的ADuM5020 500mW DC/DC 轉(zhuǎn)換器具有高達(dá) 3,000V 的電流隔離，這在某些特殊情況下絕對必不可少（圖 2）。（雖然它的靜態(tài)電流較高，為 5 至 20mA，但它通常用于預(yù)算允許額外靜態(tài)電流的柵極驅(qū)動功能。）

圖 2：Analog Devices 的 ADuM5020 DC/DC 轉(zhuǎn)換器具有高達(dá) 3,000V 的電流隔離。（來源：Analog Devices）

Maxim 的MAX20075超小型降壓轉(zhuǎn)換器 (3 X 3mm) 具有極低的靜態(tài)電流（即 3.5μA）和高峰值效率。

也許現(xiàn)在你在想，“這一切都非常有趣，但我根本沒有參與 ADAS 或汽車設(shè)計(jì)的任何其他方面。那么，我為什么要關(guān)心呢？” 好問題，而且有明確的答案。即使您不是為這些應(yīng)用進(jìn)行設(shè)計(jì)，也有許多其他應(yīng)用可以利用這些與電源相關(guān)的 IC，因?yàn)樗鼈兙哂歇?dú)特的屬性。例如，由能量收集或有限電池供電的物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 設(shè)備（盡管看起來它們都是）當(dāng)然可以從低靜態(tài)電流中受益，許多工業(yè)應(yīng)用也在惡劣的電氣、熱或振動條件下運(yùn)行可以受益的環(huán)境。

優(yōu)秀的工程師——這是他們中的大多數(shù)——會做他們一直做的事情：他們會環(huán)顧四周，看看有哪些合適的部分（主要來自其他應(yīng)用程序）他們可以根據(jù)自己的情況利用，即使他們的應(yīng)用程序與另一個(gè)應(yīng)用程序可能代表不同的市場，或者一個(gè)人可能缺乏自己的應(yīng)用程序優(yōu)化設(shè)備。記住要利用這些為其他利基市場設(shè)計(jì)的其他電子（以及機(jī)械、光學(xué)甚至軟件）產(chǎn)品，這些產(chǎn)品也可能滿足您的許多設(shè)計(jì)需求。

審核編輯黃昊宇