功率級設(shè)計(應(yīng)用實例1)
如圖2所示,這種兩級拓撲結(jié)構(gòu)使得電壓源能夠在多種條件下(例如負載突降和冷啟動事件)保持穩(wěn)定,同時仍對每一級的負載動態(tài)變化快速做出響應(yīng)。對于矩陣或全LED前照燈設(shè)計而言,這種特性至關(guān)重要。然而采用這兩級架構(gòu)設(shè)計時,如何為不同的降壓通道選擇外部組件是一個頭痛的問題。例如,驅(qū)動DRL的降壓通道的輸出電流相對較低,為0.2-1 A,但電壓卻很高:因此,MOSFET漏源電壓(V
DS)和二極管反向漏電流非常重要。但是,驅(qū)動激光通道的降壓通道的輸出電流則比較高,大于1 A,VF卻比較低:因此,MOSFET漏源通態(tài)電阻(Rdson)、電感直流電阻(DCR)以及二極管正向電壓則更加重要。很顯然,單憑一個升壓電壓是很難理想的驅(qū)動所有這些通道的。對于這種解決方案,可以采用兩個獨立的升壓,甚至一個升壓電壓加一個SEPIC電壓(包含在一個控制器IC)。該優(yōu)勢來源于芯片強大的數(shù)字調(diào)節(jié)環(huán)路設(shè)計。以下顯示了兩種應(yīng)用實例,清楚地表明了系統(tǒng)效率和激光通道效率的提升。
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應(yīng)用實例1:讓我們來看看60 W LCU的設(shè)計示例,它采用了三組負載:54 V/540 mA DRL、16 V/0.5 A霧燈、8 V/2 A激光模塊,如圖3所示。
- 解決方案1:為所有三組降壓設(shè)計63V升壓。使用兩相并聯(lián)升壓壓來驅(qū)動60W可簡化MOSFET和電感器的設(shè)計過程。
- 解決方案2:為DRL設(shè)計一個63 Vboost1,為霧燈和激光模塊設(shè)計另外一個35 Vboost2。

圖3 解決方案1和解決方案2的示意圖
在圖3所示的解決方案中,我們使用ASL2500作為驅(qū)動控制IC。ASL2500包含兩個獨立的內(nèi)部控制環(huán)路(圖4),分別視為虛擬相位邏輯1和虛擬相位邏輯2。可利用SPI對不同的相位分配寄存器進行編程,以將兩個物理驅(qū)動級連接到內(nèi)部虛擬相位中,而不需要使用額外組件來確定如何分配。升壓電路的輸出可并聯(lián)驅(qū)動同一個輸出電壓,或者驅(qū)動兩個獨立的輸出電壓。
從表1顯示的評估結(jié)果中,我們可以看出,相比解決方案1,解決方案2的系統(tǒng)效率提升了3%:相當于在60 W LCU設(shè)計中節(jié)省了1.8 W的發(fā)熱??紤]到LCU的小巧尺寸,這對于簡化散熱設(shè)計意義重大。

圖4 ASL2500控制邏輯
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