【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(guān)鍵軟件應用程序和神經(jīng)網(wǎng)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(guān)鍵軟件應用程序和神經(jīng)網(wǎng)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(guān)的設(shè)計挑戰(zhàn)包括實現(xiàn)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(zhuǎn)換器可幫助設(shè)計人員通過新穎的可堆疊功能實現(xiàn)超過 30A 的電流，該功能可實現(xiàn)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(nèi)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。
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(wǎng)絡、1個POWERGOOD引腳、1個ENABLE引腳和1個I2C接口。 為了實現(xiàn)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(guān)頻率和相同的電流水平。
堆棧中的主器件還設(shè)置輸出電壓并控制其調(diào)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(shè)備作為主設(shè)備運行。 圖 2 顯示了在印刷電路板上實現(xiàn)的堆棧配置。
圖 2. 三個堆疊式 TPS62876-Q1 降壓轉(zhuǎn)換器的示例評估模塊
該降壓轉(zhuǎn)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(jù)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(xiàn)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(shè)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(shè)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(diào)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(shè)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(zhuǎn)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(shè)備主要功能的分布
? 引腳故障模式分析
? 在您的設(shè)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(jié)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(nèi)提供更高的分辨率和快速響應。 人工智能技術(shù)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(xiàn)超過 100A 的核心功率，從而實現(xiàn)更高水平的自動駕駛。
(作者：Canan Priess，德州儀器 (TI) 汽車產(chǎn)品營銷工程師)
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