新型buck转换器及控制器 为汽车高压供电提供效率解决方案

寂静回声

2019年1月11日,Maxim Integrated Products, Inc. (NASDAQ: MXIM) 发布新型电源管理IC，提供小尺寸和高效率方案，应对下一代汽车应用的空间和电源设计挑战。随着数字仪表盘、无线音响系统和汽车子系统要求更高的计算能力，这些最新推出的大功率buck转换器和多相buck控制器可助力设计者兼顾低功耗、高效率和低EMI设计。  


汽车电子系统正在变得越来越复杂，需要使用更多的电子元件，并通过更高功率的微处理器实现控制和监测功能。分析公司IHS Markit的数据显示，到2026年，在汽车中采用更高功率的仪表盘、USB集线器、高级辅助驾驶系统 (ADAS)、信息娱乐和导航系统将推动电源管理IC实现10%的年增长率。在这一增长趋势下，汽车需要在苛刻的、空间受限工作环境中同时满足功耗管理、效率、EMI和方案尺寸的需求，这给设计者带来了诸多挑战。

为了确保设计者实现目标，Maxim特别推出一系列汽车级IC，为管理直流电源提供多种选项，帮助汽车OEM完成从20瓦处理器平台向500瓦人工智能平台的过渡。Maxim最新的buck转换器提供业界最小的方案尺寸，封装大小仅为3.5mm x 3.75mm。器件采用倒装四方无引出脚扁平 (FCQFN) 封装，避免高频开关节点振铃，且不使用键合接线，从而降低了MOSFET开关的导通电阻，同时提高效率。

Maxim最新面向高压功率应用的汽车电源管理IC包括：

MAX20004 MAX20006 和 MAX20008 4A、6A 及 8A 高压 (40V容限) 同步buck转换器集成高边和低边MOSFET，提供行业最低开关电阻，分别为38mΩ和18mΩ，从而实现高效率。这些引脚相互兼容的系列产品提供25µA静态电流、3.5V至36V宽压输入范围以及93%峰值效率等优势。所有器件均采用3.5mm x 3.75mm、17引脚侧面防潮QFN封装，减少了高频开关节点、同时提高效率。
MAX20098 220kHz至2.2MHz同步整流buck控制器为中等至高功率应用提供3.5V至36V (42V容限)工作电压。为了提高效率，该器件在3.3V输出、1µA典型关断电流规格的跳脉冲模式下，静态电流仅为3.5µA。该器件采用3mm x 3mm侧边防潮QFN封装，可有效减小方案尺寸，同时该IC仅需极少的外部元件即可实现双层PCB设计。
MAX20034 220kHz至2.2MHz双路同步整流buck控制器为高压应用提供3.5V至36V (42V容限)输入电压范围，其中一路调节器输出固定5V或3.3V，另一路输出可在1V至10V之间调节。器件的主要功率优势包括跳脉冲模式下静态电流仅17µA，典型关断电流仅为6.5µA。该器件采用5mm x 5mm侧边防潮QFN封装，可工作在高达2.2MHz开关频率，支持更小的外部元件和总方案尺寸。


评价

“到2023年，汽车功率器件的市场规模预计增长到137亿美元以上。” IHS Markit 电源IC资深分析师Kevin Anderson表示，“其中一个高速增长的领域是数字驾驶舱，工程师正致力于在有限的空间和功耗预算内引入新功能、新特性以及更强大的系统。”
“今天的汽车，就像一台可以行驶的强大计算机，配备数字仪表盘、无线音响系统及相关子系统，对计算能力的要求也越来越高。”Maxim Integrated汽车事业部执行业务经理Chintan Parikh表示，“电源供电设计必须在低功耗、高效率和低EMI之间进行谨慎的权衡，以应对这些高压应用所带来的设计挑战。大功率buck转换器和多相buck控制器在实现上述技术中发挥着至关重要的作用。”