输入过压保护可在汽车应用中实现更高效率和更低成本的电源

现代汽车中有许多电源。越来越多的电子电路需要自己的电源，这给设计人员带来了功耗和成本障碍。新的安全功能、更多的信息娱乐选项、额外的驾驶员辅助系统等需要额外的电子设备。这些新电路的成本增加了研发工作和汽车价格。这些新电路的功耗会显示在您的 MPG 和汽油账单中。

每个电子系统的电源设计都至关重要。对于直接由电池供电的电子设备，电源必须能够安全地承受施加在其上的各种输入电压瞬变。这些电压瞬变可能在汽车启动或空调或其他电机打开或关闭时发生。这种宽输入电压范围需要更高的击穿电压晶体管，从而增加了电源的成本和功耗，而晶体管的成本和效率已经更高。

然而，这些电子设备中的一些不需要一直供电。某些信息娱乐系统和汽车各处的 USB 端口对安全并不重要。这些系统可以容忍短暂的停电，如果它使他们的设计更高效和成本更低。如果可以保护它们免受短暂输入电压瞬变的影响，那么这些电子设备就无需针对非常宽的电池电压进行额定值，也无需遭受相应的效率损失。

这是 PMP9757设计的一项工作：具有输入过压保护的降压转换器。该参考设计详细介绍了电源管理电路，它能够在电源电压暂时超出所使用的 DCDC 转换器的最大推荐电源电压值时正常运行。发生过压事件时，断开电源电压并停用转换器即可实现保护功能。实施方案基于完全集成的降压转换器电路，它实现了小型的总体解决方案，同时还能处理高达 3 A 的输出电流。

通过使用过压保护电路 将电源与电池隔离，可以设计电源以更好地优化给定电子系统的成本和效率。例如，额定电压为17V 的 TPS62150A-Q1 可与 PMP9757一起使用，以从额定电压为 12V 的电池生成 3.3V 电压轨，而无需使用额定电压为60V 的 TPS54160-Q1。

TPS62150A-Q1设备是一款易于使用的同步降压DC-DC转换器，专为高功率密度应用而优化。通常为2.5 MHz的高开关频率允许使用小电感器，并通过使用DCS控制提供快速瞬态响应和高输出电压精度™ 拓扑结构。

该设备具有3至17 V的宽工作输入电压范围，非常适合由中间总线电源轨供电的系统。该设备在0.9 V和6 V之间的输出电压(100%占空比模式)下支持高达1A的连续输出电流。输出电压启动斜坡由软启动引脚控制，允许作为独立电源或跟踪配置运行。通过配置启用和开漏电源良好引脚，也可以进行电源排序。

在省电模式下，设备显示的静态电流约为VIN的17μA。如果负载较小，则自动无缝进入节电模式，在整个负载范围内保持高效率。在关机模式下，设备关闭，关机电流消耗小于2μA。设备封装在一个16-pinVQFN封装中，尺寸为3×3毫米(RGT)。

改用TPS62150A -Q1 可实现 90% 的电源效率，同时大幅减少 IC 成本和 BOM 数量。