先来看一下宽工作温度范围这个问题，电源 IC 在两个方面受到了挑战。首先是电源转换，即使在中高效率时，电源转换也要消耗一定量的功率，将其转化为热量。再加上很宽的环境工作温度范围这一挑战，这类 IC 的最高结温常常能超过 125ºC。即使车身中的电子产品不在汽车的引擎罩内，密封塑料封装的电子控制模块内部的环境温度也能达到 95ºC。由于这些温度挑战，许多额定工作温度为 85ºC 甚至 125ºC 的 IC 都不足以在高温下持续工作。因此，在许多这类应用中，要求 IC 能够在温度高达 +150ºC 时正常工作。

然而，在汽车环境中还有进一步的挑战 (例如较寒冷的环境温度)，这就要求能够升压至 5V 或者安然度过低压冷车发动 (~3V) 至 5V 的转换，在这种情况下，输入可能低于所希望的输出。这时通常需要既能够降压又能够升压的器件。此外，连接到汽车电池输入的 DC/DC 转换器必须承受由交流发电机电压的偶然偏移或汽车猛然启动引起的宽电压摆幅。因此，这里需要提供输入电压瞬态保护功能的器件。工业市场与汽车市场有类似的要求，在极端温度和宽电源电压范围方面要求尤其苛刻。

总之，汽车和工业系统设计师面临的主要挑战如下：

平衡功耗与高温工作

抵抗辐射和传导噪声，具有低辐射

处理大的电压瞬态摆幅

在低压冷车发动情况下调节 5V 或 (3.3V)

最大限度地减小解决方案尺寸和占板面积

解决这些设计问题的传统方法是整合高压降压和升压型开关，或真正的 4 开关降压-升压型 DC-DC 转换器。然而这类解决方案可能尺寸很大，成本高昂，同时常常需要额外的措施来避免 EMI 问题。满足上述限制的另一种解决方案运用高效率、高压降压型充电泵或降压-升压型充电泵，这些充电泵具备广泛的保护功能、高温工作能力和高效率。而且，它们仅需要 3 个小型电容器。

简单的高压解决方案

凌力尔特公司已经开发出简单、创新的高压单片降压-升压型和降压型充电泵 IC，专门用于汽车和工业应用。

第一款这类器件是 LTC3245，这是一款通用型 250mA 高压降压-升压型充电泵。它运用开关电容器分数转换方法，以在 2.7V 至 38V 的宽输入电压范围内保持稳压，并产生 3.3V、5V 或 2.5V 至 5V 可调的稳定输出。内部电路自动选择转换率 (2:1、1:1 或 1:2)，以在输入电压和负载状况变化时优化效率。很小的工作电流 (无负载时为 18μA，停机时为 4μA) 和很少的外部组件 (3 个小型陶瓷电容器，无电感器) 使 LTC3245 非常适用于低功率、空间受限的应用，例如汽车 ECU / CAN 收发器电源、工业内务处理电源和高效率低功率 12V 至 5V 转换。参见以下图 2 的典型应用电路。

图 2：LTC3245 典型应用电路

与传统开关稳压器相比，LTC3245 的独特恒定频率架构提供更低的传导和辐射噪声。该器件能够以引脚可选的突发模式 (Burst Mode®) 工作，这使用户能够选择略为增加输出纹波以换取较高效率 / 降低静态电流。该 IC 的其他特点包括很少的外部组件以及用陶瓷电容器可稳定、防止启动时电流过大的软启动电路、以及短路和过热保护。

LTC3245 采用具有底面导热焊盘的扁平 (0.75mm) 3mm x 4mm 12 引线 DFN 封装和具有底面导热焊盘的 12 引线 MSOP 封装。E 级和 I 级版本的工作结温为 -40ºC 至 +125ºC，而 H 级版本为 -40ºC 至 +150ºC，MP 级版本为 -55ºC 至 +150ºC。