分立 SBC：适用于任何应用的通用且可扩展的解决方案

系统基础芯片或 SBC 是一种集成电路 (IC)，它结合了系统的许多典型构建块，包括收发器、线性稳压器和开关稳压器。虽然这些集成设备可以在许多应用中提供尺寸和成本节约，但它们并非在所有情况下都适用。

对于 SBC 不适合的应用程序，构建上述构建块的磁盘实现可能是有益的，这就是我所说的“离散 SBC”一词的意思。在这篇文章中，我将描述构建离散 SBC 可以解决系统要求的一些场景，以及使用离散解决方案可以获得哪些额外好处。

多功能电源拓扑

汽车中的不同节点在不同的输入瞬态期间将具有广泛不同的性能要求。例如，在车辆周围路由关键信息的网关模块有时需要通过低至 4.0V 的冷启动输入瞬态继续正常运行。鉴于此要求，我们将需要某种形式的升压转换器，以在低输入电压瞬态期间保持输出电压轨处于稳压状态。

一个示例解决方案是创建一个具有宽输入电压升压调节器到中间电压的两级稳压器，然后是一个宽输入电压降压稳压器到所需的输出电压。

虽然此解决方案需要两个稳压器，但额外的好处是：

· 我们可以选择中间电压，以便从中调节多个输出轨。有源天线应用通常需要 7V 至 12V 的稳压电压;控制器局域网 (CAN) 收发器需要 5V;微处理器通常需要 5.0V、3.3V 或 1.8V。通过选择高于所需的最高稳压输出电压的中间电压，我们无需在模块内安装第二个升压稳压器。

· 在 eCall 等应用中，模块必须在给定时间内通过掉电条件或完全电池断开条件运行，我们可以将中间电压设置为更高的电压，以便在稳压器的输出电容中存储更多能量。存储在输出电容中的总能量(在这种情况下也充当掉电或电池断开情况下的保持电容)等于 。如我们所见，能量与存储电压的平方成正比，这意味着如果中间电压增加一倍，则存储的总能量会增加四倍，从而更容易通过掉电或在电池断开后保持更长的运行时间。

在我的第二个示例中，分立式 SBC 解决方案可能有利于需要在电池输入电压可能下降至 5.5V 或低于 5.5V 的启停瞬态下运行的节点。如果模块既需要为 CAN 收发器提供 5V 稳压电源，又需要为微控制器提供 3.3V 稳压电源，则设置为 3.3V 的宽输入电压降压转换器后接小型低输入电压升压转换器可能具有竞争力解决方案。

这里的另一个好处是，由于电池的输入电压会立即降压到一个稳定的低电压，它只需要一个宽输入电压调节器。因此，3.3V 至 5.0V 升压稳压器可以是低输入电压、低电流的器件，从而节省成本。

可扩展的产品系列和控制器产品

离散系列通常带有具有不同电流等级的不兼容系列成员。这使我们可以更轻松地为低端、中端和高端应用扩展电源，而无需重新设计电路板。

执行此操作的 TI 系列示例包括：

· 降压稳压器：

· LM53625-Q1和LM53635-Q1系列 (2.5A/3.5A)。

· TPS57040 -Q1/ 57140 -Q1/ 54240-Q1系列 (0.5A/1.5A/2.5A)。

· 线性稳压器 (LDO)：

· TPS7B63-Q1和TPS7B68-Q1看门狗 LDO 系列 (300mA/500mA)。

· TPS7B67-Q1和TLE4275-Q1 450mA LDO 系列，带和不带低功耗模式。

根据我们设计的负载电流或功能要求，这些系列中的每一个系列中的器件都是引脚对引脚等效的并且可以相互互换。由于降压和升压稳压器都有使用外部场效应晶体管 (FET) 和二极管的控制器产品，因此我们可以根据每个设计变体的负载电流要求轻松扩展这些产品。

虽然并非所有应用程序都具有与我在此处描述的两个示例相同的要求，但愿意查看离散解决方案可提供卓越的灵活性和可扩展性。