近年來，各種車載應用已在汽車上安裝使用，但這給工程師設計電源電路帶來了許多挑戰。工程師需要在短時間內解決各種設計問題，如降低噪聲、減少電路面積、降低功耗以及使器件符合 ASIL 標準等。針對這些問題，可使用由 ADI (Maxim) 的電源集成電路。本文將介紹汽車應用電源電路中的典型挑戰、用于汽車應用的 ADI (Maxim) 電源 IC 特性以及推薦產品。

汽車應用電源設計問題

抑制噪音

隨著電氣化、自動駕駛和 ADAS (高級駕駛輔助系統) 等技術的迅速普及，從儀表到駕駛控制的車載應用不斷增加，且它們與人類生活直接相關，因此車載應用需要具備高安全性和可靠性。在這種情況下，如何抑制噪聲就成為電源設計中的一個主要問題。

汽車應用具有非常嚴格的標準，例如 CISPR25，它可避免因噪聲引起的故障。ADI (Maxim) 電源 IC 結合了多種技術來降低 EMI 噪聲，如下圖 (圖1) 所示，內部布線采用了倒裝芯片結構代替傳統的焊線連接。由于不再需要受高噪聲影響的導線，ADI (Maxim) 電源 IC 即使在高開關頻率下也可以降低噪聲。

圖1 內部布線采用倒裝芯片結構

下圖 (圖2) 為 MAX2040x 系列封裝結構圖，在封裝內部，輸入 (SUP) 和接地 (PGND) 具有對稱結構，可有效抑制 EMI 噪聲。此外它還通過使用擴頻技術來降低 EMI，它的最小導通時間很短，可在 2MHz 的開關頻率下運行，通過使用 ADI (Maxim) 電源 IC，可以有效解決噪聲問題。

圖2 MAX2040x 系列封裝結構圖

小型化

汽車應用電源設計另一個主要挑戰是電源電路的小型化問題。近年來，受汽車應用小型化趨勢的影響，電源電路的安裝空間變得越來越小。電源電路由電源 IC 、電感、電阻、電容等多個元件組成，在進行小型化設計時，必須綜合考慮包括外圍元件的電路面積、元件數量、功率密度、發熱量、成本等因素。ADI (Maxim) 電源 IC 解決方案與典型電源 IC 相比，空間面積減少了大約 60%。促成這一目標實現的技術之一是采用了 90nm 工藝芯片尺寸來提高功率密度，倒裝芯片結構也有助于封裝的小型化。

另外 ADI (Maxim) 電源 IC 內置 FET 具有出色的響應能力和低導通電阻，這可以減少輸出電容器和溫度控制裝置等外圍元件，還提供固定輸出和固定頻率選項，從而減少外部元件數量。總而言之，如下圖 (圖3) 所示，ADI (Maxim) 電源 IC 可顯著縮小電源電路的整體尺寸。

圖3 ADI (Maxim) 電源 IC 顯著縮小電源電路尺寸

ADI (Maxim) 電源 IC 系列產品

高擴展性 P90 系列：MAX20404/5/6、MAX20408/10

接下來將具體介紹 ADI (Maxim) 推薦用于汽車電源電路設計的 IC 解決方案，它們都有助于解決降低噪音和小型化等關鍵問題。P90 系列，如 MAX20404/5/6 和 MAX20408/10 等 90nm 工藝器件，因其高擴展性而極具吸引力，下圖 (圖4) 顯示了 MAX20404/5/6 的主要特性。

ADI 具有豐富的產品陣容，相同的基底面可支持 4、5、6、8 和 10A 的廣泛電流范圍，這些器件常用于汽車初級電源 (12V 系統)。近年來，由于企業需要將產品快速推向市場，使得工程師的設計時間變得極為緊張。通過采用高度可擴展的 P90 系列產品，可為多種應用部署具有通用尺寸的電源電路，也可以轉移設計資產能力，從而縮短開發時間、降低成本，并提高設計靈活性。

圖4 MAX20404/5/6 的主要特性

具有 3.5μA 超低Iq：MAX25231/232/223、MAX20075D/6D/7/9

作為超低 Iq 系列發布的 MAX25231/232/223 和 MAX20075D/6D/7/9，可顯著降低功耗，它們被廣泛應用于低功耗需求的汽車應用中。由于車載應用內部配備了各種控制板，每個功能都有功耗限制，這往往成為 OEM 產品的一大挑戰，因此靜態電流 (Iq) 值是關鍵的考慮因素之一。超低 Iq 系列器件，包括 MAX20075，提供 3.5μA 的極低 Iq 值，關注 OEM 產品功耗限制的工程師可加以考慮，下圖 (圖5) 為 MAX20075D/6D/7/9 主要特性：

圖5 MAX20075D/6D/7/9 主要特性

符合 ASIL 標準：MAX20411 和 MAX20011

MAX20411 和 MAX20011 符合 ASIL-D 汽車安全標準。Maxim 的加入，使 ADI 符合 ASIL 標準的電源 IC 產品陣容更加強大，它們是汽車信息娛樂系統、集群系統、ADAS ECU、逆變器和攝像頭模塊的理想選擇，非常適合汽車信息娛樂系統、集群系統、ADAS ECU 、逆變器和攝像頭模塊等。

ADI (Maxim) ASIL 電源陣容不僅實現了電源 IC 中的一般保護功能，還有各種監控功能和自診斷所需的功能，這是一款可滿足 ASIL 嚴格安全要求標準的電源 IC。本文所介紹的 ADI (Maxim) 電源 IC 非常適合解決汽車應用電源電路設計問題，并且所推出的每種器件均提供評估板。

應用實例

ADAS (高級駕駛輔助系統)

車載攝像頭模塊

電動汽車

審核編輯：劉清