汽車電子應(yīng)用中的冷啟動(2)

　　升壓模式操作

　　在升壓模式操作中，輸入電壓一定低于輸出電壓，裝置會以基本的升壓拓樸操作。轉(zhuǎn)換器的降壓開關(guān)(A1 與 A2)不會在此模式中進(jìn)行切換。A1 一定會關(guān)閉，讓電流由輸入流至電感;A2 一定要開啟，以免造成輸入至 GND 的短路。

　　在切換為「導(dǎo)通時(shí)間」時(shí)，會關(guān)閉 B2 開關(guān)，以對電感充電(圖 8)。在此周期中，電流由輸入處流經(jīng) A1 開關(guān)、線圈以及 B2 開關(guān)，并進(jìn)入 GND。

　　圖 8：導(dǎo)通階段的升壓轉(zhuǎn)換器電流流向

　　在周期的第二階段中(關(guān)閉時(shí)間)，B2 開關(guān)會開啟，B1 開關(guān)則會關(guān)閉(圖 9)。充磁線圈會迫使電流由輸入處流經(jīng) A1 開關(guān)、線圈、B1 開關(guān)，然后進(jìn)入輸出電容器。

　　圖 9：飛輪階段的升壓轉(zhuǎn)換器電流流向

　　在異步拓樸中，以二極管取代了 B1 開關(guān)作為被動飛輪組件。最后結(jié)果與「降壓模式操作」中說明的內(nèi)容相同。在此操作中的切換負(fù)載周期，其依據(jù)為輸入輸出電壓比(方程式 2)。

　　圖 10：升壓切換階段的電流波形

　　轉(zhuǎn)移操作

　　如果輸入與輸出電壓非常接近，單獨(dú)使用基本的降壓或升壓模式，都無法維持由封閉回路控制的穩(wěn)定輸出電壓。一項(xiàng)可能的作法，就是在特定的輸入電壓水平，切換不同模式(為了穩(wěn)定性，電壓閾值具有磁滯現(xiàn)象)。另一種方式可能要以交替切換頻率周期的做法，共同操作降壓與升壓模式，以確保穩(wěn)定的輸出電壓及良好的瞬時(shí)響應(yīng)。

　　圖 11：不同操作階段與模式中的電流及電壓波形

　　結(jié)論

　　很多產(chǎn)品可以協(xié)助客戶解決 12V 板網(wǎng)電壓范圍寬廣延伸的挑戰(zhàn)，如冷啟動狀況、負(fù)載突降，或電池耗盡等等。例如TI的TPIC74100 這類完全整合的 5V 1A 升降壓轉(zhuǎn)換器，可以維持穩(wěn)定的輸出電壓，也不需要昂貴笨重的變壓器型電感，因此可以確保應(yīng)用裝置在各種電池電壓的狀況下，進(jìn)行完整操作。