【導讀】高級駕駛輔助系統（ADAS），包括自動(dòng)駕駛視覺(jué)分析、泊車(chē)輔助和自適應控制功能中的汽車(chē)系統電氣化日益普及。智能連接、安全關(guān)鍵型軟件應用以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )處理都需要增強的實(shí)時(shí)計算能力。
要滿(mǎn)足這些高級要求，需要能夠支持超過(guò)100A的電子控制單元 (ECUs) 的多核處理器，例如 TDA4VH-Q1。不過(guò)，高功率也帶來(lái)了設計挑戰，包括實(shí)現更高電流軌的高效率、在滿(mǎn)載條件下控制熱性能和負載瞬態(tài)以及滿(mǎn)足功能安全需求。
提供 ADAS 處理能力
TPS62876-Q1 降壓轉換器通過(guò)全新的堆疊功能幫助設計人員突破超過(guò) 30A 的電流限制，該功能可實(shí)現為 TDA4VH-Q1 等片上系統 (SoC) 充電所需的高電流。該系列器件采用相同封裝，可提供 15A 至 30A 電流，并且通過(guò)堆疊功能還能支持大于 100A 的負載電流。
將這些器件進(jìn)行堆疊不僅能為下一代 ADAS SoC 內核供電，還能通過(guò)降低熱限制來(lái)提升熱性能并提高效率。請參閱圖 1。
圖 1：采用堆疊配置的兩個(gè) TPS62876-Q1 器件
使用菊花鏈方法可使堆疊功能正常運行。主器件控制一個(gè)補償網(wǎng)絡(luò )、一個(gè) POWERGOOD 引腳、一個(gè) ENABLE 引腳和一個(gè) I2C 接口。為實(shí)現最佳電流共享，必須將堆疊中的所有器件編程為使用相同的電流額定值、開(kāi)關(guān)頻率和電流電平。
堆疊中的主器件還可以設置輸出電壓并控制穩壓。如果 SYNCOUT 引腳和接地端之間有一個(gè)47-kΩ電阻器，該器件會(huì )作為輔助器件運行。如果 SYNCOUT 引腳處于高阻抗狀態(tài)，則該器件作為主器件運行。圖 2 展示了印刷電路板上部署的堆疊配置。
圖 2：三個(gè) TPS62876-Q1 降壓轉換器堆疊的評估模塊示例
該系列降壓轉換器的其他性能包括：
● 壓降補償，也稱(chēng)之為負載線(xiàn)路（自動(dòng)電壓定位）。通過(guò)調節標稱(chēng)輸出電壓可基于輸出電流（15A 至 30A）提供更出色的負載瞬態(tài)容差，并減少輸出電容，從而實(shí)現成本優(yōu)化型、高功率密度解決方案。REGISTER 引腳可啟用或禁用壓降補償，默認情況下為禁用狀態(tài)。
● 遠程檢測功能支持各種具有較嚴格輸出電壓要求（需要在負載瞬態(tài)期間提供更多余量）的 SoC 處理器。器件的遠程檢測線(xiàn)路直接連接到負載點(diǎn)，支持以8% 的精度設置電壓。
● I2C接口監控系統性能，并在溫度和輸出電流超出指定限制時(shí)發(fā)出警告。此外，也可以使用動(dòng)態(tài)電壓調節，將輸出電壓在4V 至 1.675V 之間進(jìn)行調節。如果不需要I2C功能，仍可通過(guò)將 SCL 和 SDA 引腳接地來(lái)使用同一器件。
功能安全
功能安全在 ADAS 中非常重要，特別是對于自動(dòng)駕駛。TPS62876-Q1 降壓轉換器提供多個(gè) TI 功能安全型級別文檔，包括：
● 根據業(yè)內可靠性標準估算的半導體元件的功能安全時(shí)基故障率。
● 基于器件主要功能的元件故障模式及其分布。
● 引腳故障模式分析。
通過(guò)向設計中添加外部監控器，滿(mǎn)足汽車(chē)安全完整性等級標準要求。
結語(yǔ)
要實(shí)現汽車(chē)工程師學(xué)會(huì ) 2 級等更高的自動(dòng)駕駛級別，需要更高的計算能力來(lái)提供更高的分辨率，并在極短時(shí)間內進(jìn)行快速響應。人工智能技術(shù)等嵌入式特性也促使對更高功率的 ADAS SoC 處理器的需求不斷增加。TPS62876-Q1 系列的可堆疊功能可幫助實(shí)現大于 100A 的內核電源，進(jìn)而實(shí)現更高級別的自動(dòng)駕駛。
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