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利用堆疊同步降壓轉換器支持大電流的ADAS處理器

發(fā)布時間:2024-05-07 責任編輯:lina

【導讀】車輛系統(tǒng)的電氣化在高級駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS) 中不斷發(fā)展,其中包括自動駕駛視覺分析、停車輔助和自適應控制功能。 智能連接、安全關鍵軟件應用程序和神經網絡處理都需要增強的實時計算能力。


車輛系統(tǒng)的電氣化在高級駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS) 中不斷發(fā)展,其中包括自動駕駛視覺分析、停車輔助和自適應控制功能。 智能連接、安全關鍵軟件應用程序和神經網絡處理都需要增強的實時計算能力。

滿足這些高級需求需要 TDA4VH-Q1 等多核處理器,它的功耗超過 100 A。與高功率相關的設計挑戰(zhàn)包括實現更高電流軌的效率、控制熱性能和負載瞬態(tài)相應,并滿足功能安全要求。

提供 ADAS 處理能力

TPS62876-Q1 降壓轉換器可幫助設計人員通過新穎的可堆疊功能實現超過 30A 的電流,該功能可實現為 TDA4VH-Q1 等片上系統(tǒng) (SoC) 供電所需的高電流。 該系列包括 15 至 30A 范圍內的器件,采用同一封裝,并且具有可支持超過 100A 負載電流的堆棧功能。

堆疊這些器件不僅有助于為下一代 ADAS SoC 的核心供電,而且還有助于通過減少熱限制和提高效率來提高熱性能。


利用堆疊同步降壓轉換器支持大電流的ADAS處理器圖 1. 堆疊配置中的兩個 TPS62876-Q1 器件


堆疊通過使用菊花鏈方法進行操作。 主器件控制1個補償網絡、1個POWERGOOD引腳、1個ENABLE引腳和1個I2C接口。 為了實現最佳電流共享,必須對堆棧中的所有器件進行編程,以使用相同的額定電流、相同的開關頻率和相同的電流水平。

堆棧中的主器件還設置輸出電壓并控制其調節(jié)。 如果 SYNCOUT 引腳和地之間有一個 47kΩ 電阻器,則該器件將作為輔助器件運行。 如果 SYNCOUT 引腳為高阻抗,則該設備作為主設備運行。 圖 2 顯示了在印刷電路板上實現的堆棧配置。


利用堆疊同步降壓轉換器支持大電流的ADAS處理器圖 2. 三個堆疊式 TPS62876-Q1 降壓轉換器的示例評估模塊


該降壓轉換器系列的其他功能包括:

下垂補償,縮放標稱輸出電壓可根據輸出電流(15 至 30A)提供更好的負載瞬態(tài)容限,并有助于降低輸出電容,從而實現成本優(yōu)化的高功率密度解決方案。 REGISTER 引腳啟用或禁用下垂補償,默認情況下禁用。

遙感支持更廣泛的 SoC 處理器,具有更嚴格的輸出電壓要求,可在負載瞬變期間提供更多的余量。 該設備的遠程感應線直接連接到負載點,使您能夠以 0.8% 的精度設置電壓。

I2C 接口監(jiān)控系統(tǒng)性能,并在溫度和輸出電流超過指定限制時發(fā)送警告。 還可以使用動態(tài)電壓縮放將輸出電壓從 0.4V 調整到 1.675V。 如果不需要 I2C 功能,仍然可以通過將 SCL 和 SDA 引腳接地來使用同一設備。

功能安全

功能安全是 ADAS 的一個重要方面,尤其是在自動駕駛方面。 TPS62876-Q1 降壓轉換器提供 TI 功能安全級別的文檔,其中包括:

? 通過應用行業(yè)可靠性標準估算的半導體組件的功能安全實時故障率
? 組件故障模式及其基于設備主要功能的分布
? 引腳故障模式分析
? 在您的設計中添加外部監(jiān)控器使您能夠達到汽車安全完整性等級標準

結論

向更高的自主級別邁進將需要更多的算力,以在很短的時間內提供更高的分辨率和快速響應。 人工智能技術等嵌入功能也增加了對更耗電的 ADAS SoC 處理器的需求。TPS62876-Q1 系列的可堆疊性可幫助您實現超過 100A 的核心功率,從而實現更高水平的自動駕駛。

(作者:Canan Priess,德州儀器 (TI) 汽車產品營銷工程師)


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