實現最高達 ASIL D 的系統需求

TPS62883-Q1 為 TI 功能安全合規 30A 降壓轉換器，並根據國際標準化組織 (ISO) 26262 開發。此裝置屬於可擴充產品系列，可提供額定電流從 12A 至 30A 的接腳相容選項，並支援可堆疊架構，以提供超過 100A 的負載，在現代 ADAS 系統單晶片 (SoC) 對更高電流的需求與日俱增之際，有助於滿足其電源需求。圖 1 顯示在堆疊配置中的兩個 TPS62883-Q1 轉換器。

圖 1 在堆疊配置中的兩個 TPS62883-Q1 裝置

TPS62833-Q1 可透過符合安全規範的內部監控，協助移除外部輸出電壓監視。此外，透過 I2C 的輸出電壓變化，會同時對輸出電壓控制迴路及內部輸出電壓監控生效。此功能可在動態或適應性電壓調整期間，消除輸出電壓監控中的盲點。透過 I2C 相容介面的通訊可受到循環冗餘檢查 (CRC) 保護，讓 MCU 可偵測並標記匯流排通訊中的位元錯誤。

此外，TPS62883-Q1 會根據其熱警告閾值提供警告，並在系統出現欠電壓或過電壓鎖定等嚴重故障情況時，進入安全狀態。此裝置也具備 nINT 故障接腳，可在發生故障情況時向微控制器 (MCU) 發出訊號，隨後微控制器即可視應用需求採取必要行動。

改善 ADAS 處理器應用的負載暫態響應

滿足高電流要求並不是電源供應器的唯一挑戰。事實上，若要維持高性能處理器可靠運作，負載暫態響應至關重要。處理需求的快速變化會導致功耗突然變化，導致電壓未達目標和過衝，可能會觸發故障。快速負載暫態響應對於讓這些 SoC 可靠運作至關重要。

SoC 會為其每個供應電壓指定定義公差。核心電壓軌最為重要，因為供應電流的動態高、電壓低，且公差為約數毫伏。

負載暫態的總預算取決於數項因素，如 圖 2 所示。一般而言，您會希望負載暫態電壓偏差有較大的剩餘空間，因為如此可降低輸出電容。TPS62883-Q1 提供 ±0.5% DC 輸出電壓準確度及內部電壓監控，這可移除外部電壓監視所帶來的額外公差。

圖 2 以核心供應電壓公差為基礎的負載暫態預算

TPS62883-Q1 也整合彈性下垂補償，讓您可針對設計需求量身打造下垂行為。此功能可根據輸出電流調整額定輸出電壓，以在零與全輸出電流之間線性調整輸出電壓。

如 圖 3 所示，在無負載條件下，輸出電壓設定為略高於其額定值，在最大負載條件下則為略低於其額定值。因此，在高負載步進或負載釋放時，下垂補償有助於將輸出電壓保持在特定公差範圍內。

此外，相較於單相位設計，TPS62883-Q1 的雙相位設計可提供更高的迴路頻寬，且輸出電壓漣波大幅降低，可為負載暫態提供額外的空間。結合這些功能，即可讓您減少輸出電容量，並滿足嚴格的負載暫態要求，同時削減成本並降低整體系統複雜性。

圖 3 隨輸出電流調整電壓

為了協助簡化功能安全系統級認證，TI 提供業界標準報告和其他資源，包括 IC 層級文件在內，例如功能安全 FIT 率和故障模式影響與診斷分析 (FMEDA) 等。

結論

隨著車輛朝自動駕駛發展，ADAS 的複雜性也持續大幅增加，使得應用處理器的電源需求也隨之提高。同時，功能安全亦至關重要，因為這些系統必須可靠，使用者才可仰賴這些系統。在可堆疊配置中使用 TPS62883-Q1 時，核心電源可達 100A 以上，同時有助於讓系統設計實現最高達 ASIL D 的功能安全合規性。

其他資源

• 下載 TPS62883-Q1 產品規格表。
• 查看「TPS6288x-Q1 降壓轉換器評估模組」使用手冊。
• 閱讀技術文章「在汽車無電池降壓前置穩壓器設計中實現功能安全合規性」。
• 透過「在堆疊配置中操作 TPS6287X-Q1 裝置」應用說明，進一步了解堆疊性。

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