宽输入降压芯片应用场景详解

这样子我们就把今天的主题定位好

这wide vin 首先是一个宽电压的范围的

而它的buck 这个降压芯片

然后这个converter

那第二部分我们会讲 我们在哪个应用场景会用到宽电压输入buck

那我把它归为三类 第一类是automotive 就汽车

第二类呢 是工业

那第三类是通讯

那一般的手机 USB 比如说你手机5V输入的话

那基本上 它是不需要这么宽电压的buck的

那比如说我们汽车里面 电池有12V 24V和48V

那它是需要这样比较宽的电压的buck作为电源

工业里面有一些24V的总线

或者有些更高的电压的地方

它也是需要这样子一个宽电压输入的buck芯片

同样的情况就是在通讯里面

有24V总线和48V的系统总线

也是需要这样的宽电压输入的buck

那我们来讲一下为什么它需要宽电压的buck

那我们这边的讲的就是三类 一个是汽车、工业和通讯 对吧

那这边有不同的应用 比如说一些汽车电池

不同的电压输入 12V 24V 还有48V

那我们看 表示我们的电压值

那我们一般是这么考虑的

首先我展示的是一个Nominal bus voltage

就是你正常工作的一个值

Nominal 的电压

但是 在实际的应用情况里面 这个电压不是一成不变的

它是有一个工作范围的

以汽车电池为列子的话 一般是12V电池 对吧

但是我们其实知道 它的工作范围 是9V到16V

那如果是工业的话 它正常是24V

那其实一般我们的工作范围有个±20%的一个偏差 对吧

所以这个都是满足实际情况 需要这样一个正常的工作范围

那除此之外呢 其实我们还有一个叫做transient range

就是瞬态电压

为什么有这样的电压存在

我们还是先讲汽车的应用产品

那我们知道在汽车产品里面 我们有一个测试叫抛负载

就是叫 Load dump

那这个电压其实是很高的

根据不同的标准 有时候会到40V 60V

同时往上呢 我们有个start stop 就是启动电压

在电池启动瞬间它的电压也会掉

根据不同的要求 有些情况下会降到 6V

有些情况下降到5V 甚至4V

这是汽车

那如果是工业的话 我们知道工业的现场非常复杂

有些靠马达驱动 这种relays的开通 关闭

以及ESD和浪涌

所以在这样一个比较恶劣的情况下

它的电压都有可能瞬间到达一个比较高的值

有时候会60V 80V 甚至100V

这样的情况存在

那我这边举个例子

这个正常电压 比如说我们是 一个14V的电池或者12V电池都可以

那在实际情况里面 它会一个到60V这样子的一个脉冲电压

那如果我们使用一个28V的芯片的话

那其实你前面会要加这样一个钳位电路 来保证你的输入电压不要超过28V

这样才不会把我的芯片打坏掉

那我们如果使用这样一个LM5576的话 它是一个75V的芯片

那其实这样子的话 你就可以直接去 从输入电压电池沿过来

那你只要确认你脉冲不要超过60V

而且不需要这样子一个保护电路

所以再回到这边的话就是说

这也解释了为什么我们在汽车 工业和通讯里面

需要这样一个比较宽电压的芯片

所以我们要考虑实际电压

然后工作电压范围以及实际情况使用里面 这样一个瞬态瞬态电压的脉冲

所以当我们会根据不同情况来选择不同的芯片

比如说是你如果觉得这边的瞬态电压只有40V

那我们可以选这样一个40V的芯片

那在某些情况下 它可能会到60V的话

那可能这边要选一个60V或者65V的芯片

如果到100V的情况呢 那你就可能选一个100V的芯片

那我这边要讲下 就是说根据实际情况了使用

因为你看我这边讲了40V 60V和100V

那每个电压越高的话 其实对应的芯片它的价格成本是越高的

所以根据不同的情况 来选择不同的芯片

所以我们总结一下 宽电压buck这样一个好处吧或者优点

第一个是说提高我们产品的可靠性

当我们的产品系统遇到这样一个瞬态电压的时候

我们芯片可以可靠地工作

那第二点的话 就是我们可以减少我们前面的保护电路

可能我也讲过了

那第三点的话 其实也很简单 就是你把前面的保护电路减掉的话

那你整个PCB size就会节约了嘛

所以这个是主要的三个优点 对于宽电压输入这样的产品

这样子我们就把今天的主题定位好

这wide vin 首先是一个宽电压的范围的

而它的buck 这个降压芯片

然后这个converter

那第二部分我们会讲 我们在哪个应用场景会用到宽电压输入buck

那我把它归为三类 第一类是automotive 就汽车

第二类呢 是工业

那第三类是通讯

那一般的手机 USB 比如说你手机5V输入的话

那基本上 它是不需要这么宽电压的buck的

那比如说我们汽车里面 电池有12V 24V和48V

那它是需要这样比较宽的电压的buck作为电源

工业里面有一些24V的总线

或者有些更高的电压的地方

它也是需要这样子一个宽电压输入的buck芯片

同样的情况就是在通讯里面

有24V总线和48V的系统总线

也是需要这样的宽电压输入的buck

那我们来讲一下为什么它需要宽电压的buck

那我们这边的讲的就是三类 一个是汽车、工业和通讯 对吧

那这边有不同的应用 比如说一些汽车电池

不同的电压输入 12V 24V 还有48V

那我们看 表示我们的电压值

那我们一般是这么考虑的

首先我展示的是一个Nominal bus voltage

就是你正常工作的一个值

Nominal 的电压

但是 在实际的应用情况里面 这个电压不是一成不变的

它是有一个工作范围的

以汽车电池为列子的话 一般是12V电池 对吧

但是我们其实知道 它的工作范围 是9V到16V

那如果是工业的话 它正常是24V

那其实一般我们的工作范围有个±20%的一个偏差 对吧

所以这个都是满足实际情况 需要这样一个正常的工作范围

那除此之外呢 其实我们还有一个叫做transient range

就是瞬态电压

为什么有这样的电压存在

我们还是先讲汽车的应用产品

那我们知道在汽车产品里面 我们有一个测试叫抛负载

就是叫 Load dump

那这个电压其实是很高的

根据不同的标准 有时候会到40V 60V

同时往上呢 我们有个start stop 就是启动电压

在电池启动瞬间它的电压也会掉

根据不同的要求 有些情况下会降到 6V

有些情况下降到5V 甚至4V

这是汽车

那如果是工业的话 我们知道工业的现场非常复杂

有些靠马达驱动 这种relays的开通 关闭

以及ESD和浪涌

所以在这样一个比较恶劣的情况下

它的电压都有可能瞬间到达一个比较高的值

有时候会60V 80V 甚至100V

这样的情况存在

那我这边举个例子

这个正常电压 比如说我们是 一个14V的电池或者12V电池都可以

那在实际情况里面 它会一个到60V这样子的一个脉冲电压

那如果我们使用一个28V的芯片的话

那其实你前面会要加这样一个钳位电路 来保证你的输入电压不要超过28V

这样才不会把我的芯片打坏掉

那我们如果使用这样一个LM5576的话 它是一个75V的芯片

那其实这样子的话 你就可以直接去 从输入电压电池沿过来

那你只要确认你脉冲不要超过60V

而且不需要这样子一个保护电路

所以再回到这边的话就是说

这也解释了为什么我们在汽车 工业和通讯里面

需要这样一个比较宽电压的芯片

所以我们要考虑实际电压

然后工作电压范围以及实际情况使用里面 这样一个瞬态瞬态电压的脉冲

所以当我们会根据不同情况来选择不同的芯片

比如说是你如果觉得这边的瞬态电压只有40V

那我们可以选这样一个40V的芯片

那在某些情况下 它可能会到60V的话

那可能这边要选一个60V或者65V的芯片

如果到100V的情况呢 那你就可能选一个100V的芯片

那我这边要讲下 就是说根据实际情况了使用

因为你看我这边讲了40V 60V和100V

那每个电压越高的话 其实对应的芯片它的价格成本是越高的

所以根据不同的情况 来选择不同的芯片

所以我们总结一下 宽电压buck这样一个好处吧或者优点

第一个是说提高我们产品的可靠性

当我们的产品系统遇到这样一个瞬态电压的时候

我们芯片可以可靠地工作

那第二点的话 就是我们可以减少我们前面的保护电路

可能我也讲过了

那第三点的话 其实也很简单 就是你把前面的保护电路减掉的话

那你整个PCB size就会节约了嘛

所以这个是主要的三个优点 对于宽电压输入这样的产品