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汽车电源集成电路的新应用与新挑战 引言汽车中每年都在不断增加日益复杂的电子系统，以最大限度地提高舒适性、安全性和性能，同时最大限度地减少有害气体排放。市场调查公司ICInsights预计在2008年汽车半导体市场将增长到181亿美元以上，而2006年这一市场为140亿美元。另一家市场调查公司StrategyAnalytics也做出了同样乐观的预测：“今天，就一般的汽车而言，电子系统成本占总成本的22%以上，不过到2008年，这一比例将提高到30%以上。”信息娱乐系统、行车安全保障 ?????? 引言 　　 ?????? 汽车中每年都在不断增加日益复杂的 HYPERLINK /tech/dr/200010060034/324094.html \t _blank 电子系统，以最大限度地提高舒适性、安全性和性能，同时最大限度地减少有害气体排放。 ?????? 市场调查公司 HYPERLINK /tech/syjt/200010130022/594421.html \t _blank IC Insights预计在 HYPERLINK /tech/detail/200.html \t _blank 2008年汽车半导体市场将增长到181亿美元以上，而2006年这一市场为140亿美元。另一家市场调查公司 Strategy Analytics 也做出了同样乐观的预测：“今天，就一般的汽车而言，电子系统成本占总成本的 HYPERLINK /tech/dzq/200010070029/22629.html \t _blank 22%以上，不过到2008年，这一比例将提高到30%以上。” 信息娱乐系统、行车安全保障系统、发动机管理、卫星无线电设备和电视机、 HYPERLINK /tech/detail/LED.html \t _blank LED照明、免提蜂窝电话以及其他无线连接系统都是这类电子系统的例子。5年前，这类系统仅出现在欧洲“高档”豪华型汽车中，但是现在这些系统正在集成到所有制造商的中档汽车中，这使得汽车集成电路市场的增长更快了。 　　发动机控制管理是对汽车集成电路市场起到推动作用的电子应用之一。全球尾气排放标准一年比一年严格，单位油量里程数要求在提高，客户则需要更高的性能。这些要求以前是相互制约的，但是现在汽车制造商采用了“智能”发动机控制系统、大量 HYPERLINK /tech/cgq/200010150017/17350.html \t _blank 传感器和一些 DSP，可以实现更高的发动机效率，同时能让发动机以更干净的方式运转。电子产品在行车安全保障、环境气氛控制、照明、导航和无线连接以及底盘控制系统中也掀起了类似的革命。总之，这些新型系统提高了安全性、性能和驾驶员的舒适度，并减轻了对环境的污染。 　　随着汽车系统中电子元件数量的增加，可用空间不断缩小，这极大地提高了每个系统的电子元件密度。所有这些系统都需要 HYPERLINK /tech/jdq/200010110002/18851.html \t _blank 电源转换集成电路，通常需要 HYPERLINK /tech/tx/200010390009/27364.html \t _blank 多种电压轨以满足每个子系统的需求。在效率和小尺寸不是最重要的考虑因素时，线性 HYPERLINK /tech/dgq/200010090016/10166.html \t _blank 稳压器一度用来完成大多数电源转换任务。但是随着电源密度提高了一个量级，以及很多应用需要相对高的环境温度，任何有实际意义的 HYPERLINK /tech/zbsb/300010380019.html \t _blank 散热器都显得太大而无法使用了。因此，由于空间限制和工作温度范围要求，电源转换效率成了关键因素。在低输出电压和甚至高于几百毫安的中等 HYPERLINK /tech/dgq/200010090012/10541.html \t _blank 电流水平时，简单使用线性稳压器来产生这些系统电压都不再有任何实际意义，因为这样会产生太多热量。受到这些限制的结果是， HYPERLINK /tech/KG/200010120030/27242.html \t _blank 开关稳压器正在取代线性稳压器。效率提高、占板面积减小等开关稳压器的好处胜过了设计复杂性提高、需考虑 EMI 问题等弊端。 　　本文的主要目的是研究这些新型汽车电源集成电路怎样才能满足一个电气和热限制都很苛刻的环境提出的所有这些新需求。 　　“始终接通”系统需要低电源电流 　　除了会遇到负载突降和冷车发动情况，很多电子子系统还需要工作在消耗最低电流的备用模式。在大多数导航、行车安全保障、车辆安全和发动机管理电源系统中，都有这种以