實(shí)現(xiàn)最高達(dá) ASIL D 的系統(tǒng)需求

TPS62883-Q1 為 TI 功能安全合規(guī) 30A 降壓轉(zhuǎn)換器，並根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (ISO) 26262 開發(fā)。此裝置屬於可擴(kuò)充產(chǎn)品系列，可提供額定電流從 12A 至 30A 的接腳相容選項(xiàng)，並支援可堆疊架構(gòu)，以提供超過 100A 的負(fù)載，在現(xiàn)代 ADAS 系統(tǒng)單晶片 (SoC) 對(duì)更高電流的需求與日俱增之際，有助於滿足其電源需求。圖 1 顯示在堆疊配置中的兩個(gè) TPS62883-Q1 轉(zhuǎn)換器。

TPS62833-Q1 可透過符合安全規(guī)範(fàn)的內(nèi)部監(jiān)控，協(xié)助移除外部輸出電壓監(jiān)視。此外，透過 I2C 的輸出電壓變化，會(huì)同時(shí)對(duì)輸出電壓控制迴路及內(nèi)部輸出電壓監(jiān)控生效。此功能可在動(dòng)態(tài)或適應(yīng)性電壓調(diào)整期間，消除輸出電壓監(jiān)控中的盲點(diǎn)。透過 I2C 相容介面的通訊可受到循環(huán)冗餘檢查 (CRC) 保護(hù)，讓 MCU 可偵測(cè)並標(biāo)記匯流排通訊中的位元錯(cuò)誤。

此外，TPS62883-Q1 會(huì)根據(jù)其熱警告閾值提供警告，並在系統(tǒng)出現(xiàn)欠電壓或過電壓鎖定等嚴(yán)重故障情況時(shí)，進(jìn)入安全狀態(tài)。此裝置也具備 nINT 故障接腳，可在發(fā)生故障情況時(shí)向微控制器 (MCU) 發(fā)出訊號(hào)，隨後微控制器即可視應(yīng)用需求採取必要行動(dòng)。

改善 ADAS 處理器應(yīng)用的負(fù)載暫態(tài)響應(yīng)

滿足高電流要求並不是電源供應(yīng)器的唯一挑戰(zhàn)。事實(shí)上，若要維持高性能處理器可靠運(yùn)作，負(fù)載暫態(tài)響應(yīng)至關(guān)重要。處理需求的快速變化會(huì)導(dǎo)致功耗突然變化，導(dǎo)致電壓未達(dá)目標(biāo)和過衝，可能會(huì)觸發(fā)故障?？焖儇?fù)載暫態(tài)響應(yīng)對(duì)於讓這些 SoC 可靠運(yùn)作至關(guān)重要。

SoC 會(huì)為其每個(gè)供應(yīng)電壓指定定義公差。核心電壓軌最為重要，因?yàn)楣?yīng)電流的動(dòng)態(tài)高、電壓低，且公差為約數(shù)毫伏。

負(fù)載暫態(tài)的總預(yù)算取決於數(shù)項(xiàng)因素，如 圖 2 所示。一般而言，您會(huì)希望負(fù)載暫態(tài)電壓偏差有較大的剩餘空間，因?yàn)槿绱丝山档洼敵鲭娙荨PS62883-Q1 提供 ±0.5% DC 輸出電壓準(zhǔn)確度及內(nèi)部電壓監(jiān)控，這可移除外部電壓監(jiān)視所帶來的額外公差。

TPS62883-Q1 也整合彈性下垂補(bǔ)償，讓您可針對(duì)設(shè)計(jì)需求量身打造下垂行為。此功能可根據(jù)輸出電流調(diào)整額定輸出電壓，以在零與全輸出電流之間線性調(diào)整輸出電壓。

如 圖 3 所示，在無負(fù)載條件下，輸出電壓設(shè)定為略高於其額定值，在最大負(fù)載條件下則為略低於其額定值。因此，在高負(fù)載步進(jìn)或負(fù)載釋放時(shí)，下垂補(bǔ)償有助於將輸出電壓保持在特定公差範(fàn)圍內(nèi)。

此外，相較於單相位設(shè)計(jì)，TPS62883-Q1 的雙相位設(shè)計(jì)可提供更高的迴路頻寬，且輸出電壓漣波大幅降低，可為負(fù)載暫態(tài)提供額外的空間。結(jié)合這些功能，即可讓您減少輸出電容量，並滿足嚴(yán)格的負(fù)載暫態(tài)要求，同時(shí)削減成本並降低整體系統(tǒng)複雜性。

為了協(xié)助簡(jiǎn)化功能安全系統(tǒng)級(jí)認(rèn)證，TI 提供業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)報(bào)告和其他資源，包括 IC 層級(jí)文件在內(nèi)，例如功能安全 FIT 率和故障模式影響與診斷分析 (FMEDA) 等。

結(jié)論

隨著車輛朝自動(dòng)駕駛發(fā)展，ADAS 的複雜性也持續(xù)大幅增加，使得應(yīng)用處理器的電源需求也隨之提高。同時(shí)，功能安全亦至關(guān)重要，因?yàn)檫@些系統(tǒng)必須可靠，使用者才可仰賴這些系統(tǒng)。在可堆疊配置中使用 TPS62883-Q1 時(shí)，核心電源可達(dá) 100A 以上，同時(shí)有助於讓系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)最高達(dá) ASIL D 的功能安全合規(guī)性。

其他資源

• 下載 TPS62883-Q1 產(chǎn)品規(guī)格表。
• 查看「TPS6288x-Q1 降壓轉(zhuǎn)換器評(píng)估模組」使用手冊(cè)。
• 閱讀技術(shù)文章「在汽車無電池降壓前置穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)功能安全合規(guī)性」。
• 透過「在堆疊配置中操作 TPS6287X-Q1 裝置」應(yīng)用說明，進(jìn)一步了解堆疊性。

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