Выбор PMIC для автомобильных приложений - от Maxim
Один серверный процессор в центре обработки данных может потреблять 200-450 Вт. Хорошо, что центрами обработки данных являются среды с контролируемой температурой, а их серверы разработаны с возможностью охлаждения. Но что, если этот сервер находился внутри автомобиля с широкими диапазонами температуры окружающей среды, которые могут достигать 125 градусов Цельсия или выше?
Это проблема, стоящая перед разработчиками автомобилей, таких как расширенные системы помощи водителю (ADAS) и информационно-развлекательным системам, что требует постоянного увеличения мощности обработки в автомобиле. Например, чтобы удовлетворить эти потребности, NVIDIA объявила, что engadget выпускает «суперкомпьютер с жидкостным охлаждением для автомобилей». Его чип Drive PX 2 обеспечивает мощность, эквивалентную 150 MacBook Pros, с 12 ядрами процессоров, 8 терафлопсов стоимостью вычислительной мощности и возможностью достижения 24 трлн операций в секунду. Вся эта лошадиная сила необходима для выполнения сложных алгоритмов, включая глубокое обучение, и выполнения вычислений, позволяющих автомобилям работать более автономно.
В то время как серверы центров обработки данных не имеют проблем с охлаждением, в автомобилях это непростая задача. Жидкое охлаждение, используемое в нашем предыдущем примере чипа NVIDIA, предлагает способ снизить рабочую температуру через охлаждающие жидкости, накачиваемые микрожидкостными каналами на чипе. Уже сейчас новое поколение автомобильных процессоров требует от 60 до 90 и до 100 Вт мощности. Они по сути стали серверными процессорами в автомобиле. В результате, по мере того как мы продвигаемся по уровням автономных транспортных средств, требования к мощности для автомобильных процессоров будут расти еще больше. Это означает, что микросхемы управления электропитанием (PMIC) играют важную роль в удовлетворении некоторых уникальных требований.
Автономные функции управления делают управление питанием для автомобилей еще более критичным.
Устранение термических ограничений при минимизации электромагнитных помех
В качестве примера возьмем автомобильные информационно-развлекательные системы. PMIC, поддерживающие эти типы систем, должны обеспечивать высокие частоты переключения. Для них также важно минимизировать электромагнитные помехи (EMI), поскольку EMI может нанести ущерб производительности многих подсистем. Эти PMIC обычно подключаются к основной аккумуляторной батарее автомобиля. Из-за этой топологии соединения эти компоненты должны выдерживать высокие входные напряжения (> 36 В), а также быть в состоянии надежно выполнять нагрузки на лету в течение всего срока службы транспортного средства (хотя отдельные схемы обычно регулируют эти явления, связанные с батареей ). В дополнение к очень специфическим требованиям переходного процесса нагрузки (обычно от половины до полной нагрузки в течение микросекунды) автомобильные PMIC также должны отвечать требованиям и ограничениям температуры.
Рассмотрим интегральные регуляторы напряжения. Регуляторы обычно подключаются непосредственно к сети питания от батареи и рассчитаны на напряжение от 28 В до 40 В постоянного тока для обработки переходных процессов, которые проскальзывают через защитные устройства от перенапряжения. (Нижние регуляторы, которые не подключены непосредственно к батарее, не нуждаются в высоковольтных входных характеристиках.) Регуляторы переключения с высокой эффективностью (> 90% эффективности при полной нагрузке) и низким током покоя могут помочь продлить срок службы батареи при выделении меньше тепла и занимая меньше места на борту — два ключевых критерия для автомобильных приложений.
Maxim предлагает широкий набор автоматических PMIC, которые работают с любым микропроцессором или микроконтроллером. Они поддержаны разработанной дорожной картой, предназначенной для удовлетворения растущих требований к мощности, а также отвечают спецификациям автопроизводителей на эффективность, стоимость решения и габариты корпуса. Если вы столкнулись с проблемой управления питанием в своей разработке, обратитесь к местному торговому представителю, чтобы узнать, как их PMIC могут помочь вам решить эту проблему. Чтобы узнать больше, вы также можете обратиться к полной статье «Auto Radio Head Units: More Demands, Harsh Environment Drive Need for Sophisticated Power-Management ICs.»