A7987 是我们的首款汽车级61V/3A 降压转换器，具有单片架构和可调电流限制。它具有4.5V至61V的宽输入电压范围，这意味着它可以兼容12V或24V电池系统，从而适用于多种车辆。而其3A异步输出电流将使其能够集成车身控制模块以及其他通用系统。在众多优点中，A7987可以提供非常接近输入电压的输出电压，并且归功于各种保护机制，还提供了优异的性能以及出色的可靠性。这是一个特别灵活的设备，一部分原因也是得益于智能的自举机制。因此，让我们深入了解一下该设备性能的一些最基本的方面。

降压转换器

【The A7987】

在传统的异步降压转换器中，高端MOSFET导通，电流从输入引脚流至电感（线圈）。为了输出较低的电压，降压转换器将关闭高端MOSFET，这会将输入电压降至零，但也会导致电感对负责调节负载的输出电容进行充电。为了确保电容器保持充电，高端MOSFET会再次导通一定的时间，从而重新开始循环。此外，为了提高效率和缩小芯片尺寸，A7987使用N沟道MOSFET作为高端开关。然而，由于驱动它需要很高的栅极电压，因此该组件还集成了一个自举电路，该电路将充当升压转换器，这一点很重要。

更智能的降压转换器：12µs后关闭高端MOSFET

【A7987的框图】

      

A7987的第一个显著特点是它能够输出接近输入电压的电压，这要归功于智能的自举管理系统。工业或商用车辆内的输入电压极不稳定。速度、振动、温度、电磁干扰和许多其他环境因素都可能导致其发生显著变化。电压可以降得很低，可能接近甚至低于期望的输出电压，这对于降压转换器而言是一个问题。回顾降压转换器的传统操作，人们可能会认为保持高端MOSFET始终处于打开状态将是一个解决方案。问题在于它会阻止驱动高端N沟道MOSFET的自举电路的电容充电。因此，让它一直开着是不可能的。
为了解决这个问题，A7987配备了一个特殊的看门狗来监视操作。当输出功率太低而高端MOSFET长时间保持导通状态时，看门狗将开始倒计时。如果高端MOSFET导通12µs（最大TON），系统将强制其关闭1µs，从而对自举电容充电，然后再将其导通。这段时间足够长，可以为自举电容充电；同时也足够短，以确保当输入电压降至临界低电平时，输出电压仍可以保持接近输入电压。

更智能的降压转换器：3ms后打开高端MOSFET

同样，借助于另一个控制系统，A7987维持了出色的静态电流值。该器件的异步结构使其能够调节开关频率，以提高其在轻载或空载时的效率。这意味着低端开关可以保持更长时间的关闭。此外，由于异步降压转换器中的低端开关是二极管，它和电感之间的电流只能朝一个方向流动。因此，当输出负载电流显著下降，且MOSFET保持关断状态时，A7987进入不连续模式。这意味着电感电流会下降到零，直到下一个开关周期。然而，由于不需要在轻载时快速对电感充电，高端MOSFET也将保持较长的关断时间。但是，关断时间过长可能会阻止自举电容充电，这将妨碍正常操作。  A7987包含第二个看门狗，用于监视高端MOSFET的关断时间。如果关断时间超过3ms，器件将使用一个位于输出和地之间的小型低端MOSFET来对输出电容放电。器件内部的控制系统将对该过程进行检测，并对自举电容充电，以确保电流从输入流向降压转换器的各个元件。

A7987：灵活的降压转换器

【A7987 用于正向升降压拓扑】

得益于其先进的架构，A7987的控制方式特别灵活。除了能够调整其电流限制之外，软启动功能可以减少最大峰值和涌流电流。这通常发生在给电容充电时，如果不加以检查，会严重影响性能。该设备出色的延展性使其能够扩展它的能力至更多的拓扑，而不仅仅是标准降压拓扑。例如，我们的数据手册展示了如何将其集成到正向或负向升降压拓扑中。前者需要一个功率MOSFET和一个肖特基二极管，而后者不需要任何额外的元件。该应用指导同时考虑了比率和温升等因素，以帮助设计人员并确保他们从设备中获得最佳性能。

这种灵活性和可编程性还意味着，设计人员可以可以根据实际的应用条件去选择相应的外部器件，而不必使用有很大余量的器件。例如，如果A7987发现自己的电路只需要1A额定电流，工程师则不需要使用一个电流是额定值四倍的电感。因此，可以简化设计和降低材料清单成本。想要试用的工程师们可以申请评估板STEVAL-ISA207V1，这块评估板能够测试它的智能自举系统以及其他功能，例如它的SYNCH引脚能够同步多达五个从设备，同时防止噪音，对于像信息娱乐这样对噪声敏感的应用来说，这是一个至关重要的功能。