在汽車(chē)應(yīng)用中使用電平轉(zhuǎn)換器

時(shí)間：2022-03-10 11:40:01

關(guān)鍵字：汽車(chē)電源轉(zhuǎn)換器

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[導(dǎo)讀]汽車(chē)電子和信息娛樂(lè)系統(tǒng)包含大量電子元件，例如微控制器、傳感器和其他在不同電壓下運(yùn)行的外圍設(shè)備。降低這些電子設(shè)備中的微控制器電壓可實(shí)現(xiàn)更高的功率效率，但外圍設(shè)備仍需要在更高電壓下運(yùn)行。這會(huì)產(chǎn)生電壓不兼容的情況，電壓電平轉(zhuǎn)換器/轉(zhuǎn)換器可以解決這種情況。TI 的汽車(chē)產(chǎn)品組合包括符合汽車(chē)電子委員會(huì) (AEC)-Q100 標(biāo)準(zhǔn)的電壓電平轉(zhuǎn)換器/轉(zhuǎn)換器。

汽車(chē)電子和信息娛樂(lè)系統(tǒng)包含大量電子元件，例如微控制器、傳感器和其他在不同電壓下運(yùn)行的外圍設(shè)備。降低這些電子設(shè)備中的微控制器電壓可實(shí)現(xiàn)更高的功率效率，但外圍設(shè)備仍需要在更高電壓下運(yùn)行。這會(huì)產(chǎn)生電壓不兼容的情況，電壓電平轉(zhuǎn)換器/轉(zhuǎn)換器可以解決這種情況。TI 的汽車(chē)產(chǎn)品組合包括符合汽車(chē)電子委員會(huì) (AEC)-Q100 標(biāo)準(zhǔn)的電壓電平轉(zhuǎn)換器/轉(zhuǎn)換器。

在過(guò)去十年間，移動(dòng)和計(jì)算系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大跨步發(fā)展，這些技術(shù)進(jìn)步提供了完美運(yùn)行和功能豐富的用戶體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了多重音頻和視頻的訪問(wèn)功能。消費(fèi)者十分希望能夠在他們的汽車(chē)信息娛樂(lè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)同樣的內(nèi)容和功能。之前實(shí)現(xiàn)這一需求的方式是一個(gè)支持Bluetooth功能的觸摸屏，而目前的實(shí)現(xiàn)方式是支持互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)，高清多媒體接口 (HDMI) 和USB接口的多觸點(diǎn)平板電腦大小的顯示屏。

汽車(chē)一級(jí)制造商正在利用已經(jīng)為移動(dòng)和計(jì)算功能建立起來(lái)的電子基礎(chǔ)設(shè)施，并將其賦予針對(duì)汽車(chē)信息娛樂(lè)和集群系統(tǒng)的新用途。這些復(fù)雜性不斷增加的系統(tǒng)以模塊化方式提供，原廠設(shè)備制造商 (OEM) 可以根據(jù)車(chē)輛的級(jí)別來(lái)挑選功能。為了最大限度地重新使用這些混合模式電壓系統(tǒng)，需要使用電壓電平轉(zhuǎn)換器將這些不同的子系統(tǒng)連接在一起。

在把3.3V器件與之前的5V系統(tǒng)對(duì)接時(shí)，主要有兩個(gè)方面的問(wèn)題。3.3V系統(tǒng)的VOH 不能滿足5V系統(tǒng)所需要的VIH 閥值電壓，而5V系統(tǒng)的VOL 也無(wú)法符合3.3V系統(tǒng)對(duì)VIL 的需要。在電壓更低的系統(tǒng)中，由于VOH/VIH 和VOL/VIL 的不兼容性范圍較小，這個(gè)問(wèn)題會(huì)變得比較隱蔽。在剛開(kāi)始時(shí)，器件好像可以通信，但是由于VOL 和 VIL 之間的小差異會(huì)停止通信。在這些汽車(chē)擴(kuò)展溫度范圍內(nèi)，閥值不匹配的問(wèn)題會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)。

圖 1 顯示了 3.3V 微控制器和傳統(tǒng) 5V 外設(shè)之間不兼容的邏輯閾值電平。要成功連接至少兩個(gè)設(shè)備，需要以下條件：

· 驅(qū)動(dòng)器的輸出高電壓 (VOH) 必須大于接收器的輸入高電壓 (VIH)。

· 驅(qū)動(dòng)器的輸出低電壓 (VOL) 必須小于接收器的輸入低電壓 (VIL)。

· 驅(qū)動(dòng)器的輸出電壓不得超過(guò)接收器的輸入/輸出 (I/O) 電壓容差。