针对极端启动条件进行设计
设计 12V 汽车系统时必须考虑极端启动条件（见图 1）。ISO 16750-2、ISO 7637-2 和测试脉冲 4 等标准定义了许多车辆的启动曲线，包括与冷启动条件、热启动条件和类似波形相关的启动曲线。
对于车辆来说，挑战性的启动行为可能发生在寒冷的天气期间，此时汽车
电池和发动机都处于低温状态很长一段时间。在这种情况下，需要大量的电池电流来启动车辆发动机。“冷启动”状况描述了在启动器汲取高电流以打开冷发动机后电池电压 (V BATT ) 降至非常低的情况。在冷启动条件下，V BATT可在 15 至 50 毫秒内降至 3 V 或 4.5 V（取决于车辆的电气系统）。在此事件期间，如果需要电源调节超过输入 V BATT的特定电压，则可能会遇到挑战。例如，5V 或 10V 电源无法降压，因此在冷启动条件下必须通过 V BATT升压。
在热启动条件下，V BATT也会下降，但通常下降程度没有冷启动时那么严重。一般来说，热启动波形可能会降至 6 V 或 7 V，并且持续时间不会像冷启动那么长。这是因为发动机和电池都处于相对较高的温度，因此启动器拉动较少的电池电流来启动车辆。因此，由于拉动的电流较少，电池的整体压降较低。
现代车辆通常支持启动/停止（或停止/启动）以提高燃油经济性。启动/停止是一种热启动条件，在发动机热时行驶时发生。如果踩下制动踏板时车辆完全停止，发动机将关闭。当松开制动踏板时，发动机重新启动。在启动/停止期间，车辆中的关键模块必须继续运行，且性能不会发生任何变化。
考虑为显示面板提供电源和控制的显示控制模块 (DCM) 的示例（参见图 3）。
显示控制模块。
图3：显示控制模块
显示面板可以是中央堆栈显示器、后座显示器或现代车辆中的其他显示器。从电源的角度来看，当车辆运行时，DCM 必须始终为显示面板提供稳定的 12V 电源。在启动/停止期间还必须提供 12 V 电压，因为显示面板不会闪烁、丢失视频或停止运行。在正常电池条件下，V BATT介于 13 V 和 14 V 之间。然而，在热启动/停止期间，V BATT降至低至 6 V。为了在这些不同条件下提供恒定的 12 V 电压，DC/必须选择能够降低（降压）较高的 V BATT以及在 V BATT降至非常低时升压（升压）V BATT的直流
转换器。为了实现这一目标，降压-升压 DC/DC 转换器是满足这些要求的选择。
仔细观察启动条件下的降压/升压转换器
MPQ8875A -AEC1是一款四
开关降压/升压转换器，能够满足汽车曲柄波形要求。它支持 2.2 至 36V（高达 42V 负载突降）的宽输入电压 (V IN ) 范围，并具有四个集成功率MOSFET。图 4 显示了 MPQ8875A-AEC1 配置为在 3A 负载下提供 12V 输出时的应用电路。当 V IN超过输出电压 (V OUT ) 时，器件以降压模式运行。当 V IN低于 V OUT时，器件在升压模式下运行。当V IN几乎等于V OUT时，该器件在降压-升压模式下运行，所有开关均进行整流以提供 12V 电压。对于所有模式，输出端只需要一个
电感器即可提供 12V 调节。
MPQ8875A 为不同的 VIN 条件提供 12 V 电压。
图 4：MPQ8875A 为不同的 V IN条件提供 12 V 电压。
DCM 是使用 MPQ8875A-AEC1 设计的，并使用 ISO 16750-2 IV 级 12V 系统定义的启动曲线对其启动/停止（或热启动）进行了测试。图 5 显示了其在此瞬态事件期间的行为，其中包括 V IN（蓝色）、V OUT（洋红色）和电感器电流（IL ，黄色）的波形。V IN是测量到的电源连接器的 V BATT输入，它受到启动/停止条件的影响。V OUT是测得的 12V 稳压输出，IL显示测得的电感器电流。本次测试的负载电流为3A。
MPQ8875A 在启动/停止瞬态条件下的 VIN、VOUT 和 IL 波形。
图 5： MPQ8875A 在启动/停止瞬态条件下的V IN、V OUT和 I L波形
在热启动条件下，V IN迅速下降至 6 V，并在此状态下保持约 15 ms。然后，代表交流发电机纹波的低频正弦波形出现几秒钟；之后，V IN返回到约 13.5V 的标称电压。在此情况下，MPQ8875A-AEC1 继续调节其 12V 输出，不会出现任何压降。随着 V IN下降， IL急剧增加，并产生持续约 15 ms的 4.9A 峰值电流。然后I L在 3.3 A 和 4.5 A 之间波动约 10 秒。，当 V IN达到标称 V BATT电压时，I L降至标称值 3 A。
选择具有适当额定电流的电感器 (L1) 对于正常运行至关重要，因为它不仅必须满足热启动期间的峰值电流，而且还必须满足冷启动条件下的峰值电流。软饱和电感器是一个很好的选择，它应该能够处理曲柄波形初始电压降期间的峰值电流，以及正弦部分期间的峰值。在这种情况下，饱和额定值在 5 至 6A 范围内的电感器是一个很好的开始。在此测试期间测量电感器电流的行为是验证电感器尺寸是否适当的关键步骤。不要忽视这一步。
