Convertitori a tensione multipla per Adas

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I sistemi avanzati di ausilio al guidatore forniscono funzionalità dinamiche come controllo adattativo della velocità di crociera, rilevazione dei punti ciechi, avviso dell’uscita dalla corsia, monitoraggio della sonnolenza, visione notturna e altre ancora. Essenziale per la maggior parte dei sistemi Adas è un qualche tipo di microprocessore che elabori tutti i segnali inviati da vari sensori presenti nel veicolo affinché possano essere presentati in modo intuitivo al guidatore. Inoltre, questi sistemi in genere sono alimentati direttamente dalla batteria principale del veicolo, la cui tensione nominale è compresa tra 9 e 18 V ma potrebbe essere più alta - fino a 42 V - a causa di transitori nel sistema o più bassa - fino a 3,5 V - in condizioni di avviamento a freddo. È quindi ovvio che qualsiasi convertitore Cc/Cc che si voglia utilizzare debba essere in grado di gestire un ampio intervallo di tensioni d’ingresso - da 3,5 a 42 V.
Molti Adas richiederanno una linea di tensione a 5 e una a 3,3 V per alimentare i vari circuiti integrati digitali e analogici di cui sono dotati, mentre le tensioni del core e I/O del processore saranno inferiori a 2 V. Non solo: occorre tenere presente che esistono anche requisiti termici e sullo spazio disponibile. Mentre per le linee a 5 e 3,3 V è frequente usare un convertitore Cc/Cc ad alta tensione, non sempre è pratico utilizzarlo per tensioni inferiori a 2 V a causa sia delle dimensioni delle soluzioni che impiegano più convertitori a uscita singola sia delle possibili limitazioni termiche. Una soluzione più adatta consisterebbe nell’usare un singolo convertitore Cc/Cc con più uscite.


Convertitore Cc/Cc a tensione multipla

È a causa di tali vincoli che Linear Technology ha sviluppato un convertitore buck sincrono monolitico a 4 uscite, l’LT8602. L’intervallo di tensioni d’ingresso da 3 a 42 V lo rende ideale per applicazioni automotive, compresi gli Adas, in cui è necessaria la regolazione in condizioni di avviamento a freddo o di avvio-arresto, con tensioni d’ingresso minime bassissime - fino a 3 V - e transitori causati dal disinserimento del carico con tensioni superiori a 40 V. La configurazione a quattro canali combina due canali da 2,5 e 1,5 A ad alta tensione con due canali da 1,8A a tensione inferiore per fornire quattro tensioni di uscita indipendenti che possono raggiungere valori bassissimi - fino a 0,8 V - consentendo al convertitore di pilotare i core di microprocessori alla minima tensione attualmente disponibile. La topologia di raddrizzamento sincrono assicura efficienza sino al 94%, mentre nel funzionamento Burst Mode la corrente di riposo rimane sotto i 30 µA (tutti i canali inseriti) in condizioni di stand-by a vuoto, per cui il dispositivo è ideale per sistemi “always-On”. La frequenza di commutazione dell’LT8602 può essere programmata da 250 kHz a 2 MHz e è sincronizzabile in questo intervallo. Il tempo On minimo di 60ns rende possibili conversioni in discesa da 16 VIN a 2,0 Vout sui canali ad alta tensione con frequenza di commutazione pari a 2 MHz. Mentre il canale ad alta tensione Vout2 alimenta i due canali a bassa tensione (Vout3 e Vout4), questi possono generare uscite bassissime - fino a 0,8 V - al tempo stesso commutando a 2 MHz, offrendo una soluzione a quattro uscite molto compatta (circa 25 x 25 mm).

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