宽输入降压芯片应用场景详解

这样子我们就把今天的主题定位好 这wide vin 首先是一个宽电压的范围的 而它的buck 这个降压芯片 然后这个converter 那第二部分我们会讲我们在哪个应用场景会用到宽电压输入buck 那我把它归为三类 第一类是automotive 就汽车 第二类呢 是工业 那第三类是通讯 那一般的手机 USB 比如说你手机5V输入的话 那基本上 它是不需要这么宽电压的buck的 那比如说我们汽车里面 电池有12V 24V和48V 那它是需要这样比较宽的电压的buck作为电源 工业里面有一些24V的总线 或者有些更高的电压的地方 它也是需要这样子一个宽电压输入的buck芯片 同样的情况就是在通讯里面 有24V总线和48V的系统总线 也是需要这样的宽电压输入的buck 那我们来讲一下为什么它需要宽电压的buck 那我们这边的讲的就是三类一个是汽车、工业和通讯 对吧 那这边有不同的应用 比如说一些汽车电池 不同的电压输入 12V 24V 还有48V 那我们看 表示我们的电压值 那我们一般是这么考虑的 首先我展示的是一个Nominal bus voltage 就是你正常工作的一个值 Nominal 的电压 但是 在实际的应用情况里面这个电压不是一成不变的 它是有一个工作范围的 以汽车电池为列子的话 一般是12V电池 对吧 但是我们其实知道 它的工作范围 是9V到16V 那如果是工业的话 它正常是24V 那其实一般我们的工作范围有个±20%的一个偏差 对吧 所以这个都是满足实际情况需要这样一个正常的工作范围 那除此之外呢 其实我们还有一个叫做transient range 就是瞬态电压 为什么有这样的电压存在 我们还是先讲汽车的应用产品 那我们知道在汽车产品里面 我们有一个测试叫抛负载 就是叫 Load dump 那这个电压其实是很高的 根据不同的标准 有时候会到40V 60V 同时往上呢 我们有个start stop 就是启动电压 在电池启动瞬间它的电压也会掉 根据不同的要求 有些情况下会降到 6V 有些情况下降到5V 甚至4V 这是汽车 那如果是工业的话 我们知道工业的现场非常复杂 有些靠马达驱动 这种relays的开通 关闭 以及ESD和浪涌 所以在这样一个比较恶劣的情况下 它的电压都有可能瞬间到达一个比较高的值 有时候会60V 80V 甚至100V 这样的情况存在 那我这边举个例子 这个正常电压 比如说我们是一个14V的电池或者12V电池都可以 那在实际情况里面 它会一个到60V这样子的一个脉冲电压 那如果我们使用一个28V的芯片的话 那其实你前面会要加这样一个钳位电路来保证你的输入电压不要超过28V 这样才不会把我的芯片打坏掉 那我们如果使用这样一个LM5576的话它是一个75V的芯片 那其实这样子的话 你就可以直接去从输入电压电池沿过来 那你只要确认你脉冲不要超过60V 而且不需要这样子一个保护电路 所以再回到这边的话就是说 这也解释了为什么我们在汽车 工业和通讯里面 需要这样一个比较宽电压的芯片 所以我们要考虑实际电压 然后工作电压范围以及实际情况使用里面这样一个瞬态瞬态电压的脉冲 所以当我们会根据不同情况来选择不同的芯片 比如说是你如果觉得这边的瞬态电压只有40V 那我们可以选这样一个40V的芯片 那在某些情况下 它可能会到60V的话 那可能这边要选一个60V或者65V的芯片 如果到100V的情况呢 那你就可能选一个100V的芯片 那我这边要讲下 就是说根据实际情况了使用 因为你看我这边讲了40V 60V和100V 那每个电压越高的话 其实对应的芯片它的价格成本是越高的 所以根据不同的情况 来选择不同的芯片 所以我们总结一下 宽电压buck这样一个好处吧或者优点 第一个是说提高我们产品的可靠性 当我们的产品系统遇到这样一个瞬态电压的时候 我们芯片可以可靠地工作 那第二点的话 就是我们可以减少我们前面的保护电路 可能我也讲过了 那第三点的话 其实也很简单就是你把前面的保护电路减掉的话 那你整个PCB size就会节约了嘛 所以这个是主要的三个优点对于宽电压输入这样的产品