高可靠性汽车电源设计：LT8210带通模式应对ISO标准挑战

在汽车电子系统中，电源管理模块必须承受复杂的电气环境，包括负载突降、反向电压、冷启动等极端工况。为满足ISO 16750-2和ISO 7367-2等行业规范要求，工程师需要采用高可靠性的电源控制策略。代理销售ADI旗下全系列IC电子元器件-中芯巨能为您重点介绍如何利用 LT8210 这款支持“Pass-Thru™ 带通模式”的4开关同步降压-升压控制器，实现高效、低EMI、宽输入范围的汽车级电源解决方案。

一、汽车电源面临的典型挑战与应对方案

1. 负载突降（Load Dump）

模拟车辆电池断开时交流发电机持续供电的情形，瞬态电压可达79 V至101 V。传统做法是加入TVS或线性浪涌抑制器，但这些方法存在功耗大、响应慢等问题。

LT8210优势：

支持高达100 V输入；

在带通模式下可自动调节输出至设定窗口上限；

不依赖MOSFET的SOA限制，避免过热损坏风险；

可动态切换为固定输出稳压模式，提升稳定性。

2. 反向电压保护（Reverse Battery）

ISO 16750-2测试4.7规定DUT需承受–14 V反向电压60秒。普通IC难以承受负压输入，易导致内部结击穿。

LT8210应对机制：

内置–40 V反向电压保护；

搭配单个N沟道MOSFET即可实现输入隔离；

避免使用肖特基二极管带来的压降损耗。

3. 冷启动/低压瞬变（Cold Crank）

发动机启动时，电池电压可能骤降至3 V。若ECU输出电压高于该值，需升压处理。

LT8210特性支撑：

输入范围低至2.8 V；

可配置为固定输出（如12 V）或带通输出（如8 V至17 V区间）；

支持升压、降压及中间区域无缝切换，维持稳定供电。

4. 叠加交变电压（Superimposed AC Voltage）

模拟交流发电机输出干扰，对电源抗扰度提出更高要求。

LT8210表现：

响应快速，适应50 Hz至25 kHz频率变化；

带通模式下不进行开关操作，避免引入额外噪声；

有效滤除低频扰动，保持输出稳定。

二、LT8210核心功能与架构解析

1. 支持多模式运行

LT8210提供以下工作模式选择：

带通模式（Pass-Thru Mode）：输入电压在设定窗口内时不做变换，直接输出；

连续导通模式（CCM）：适用于固定输出应用；

脉冲跳跃模式（DCM）：降低轻载功耗；

Burst Mode®：进一步减小静态电流，适合低功耗常开系统。

2. 极致效率与低EMI

带通模式效率高达99.9%，无开关损耗；

无开关过程消除EMI噪声源；

支持展频调制（SSFM），进一步降低传导与辐射EMI；

静态电流仅18 µA（带通模式下），有利于延长电池寿命。

3. 宽输入与灵活输出能力

VIN范围：2.8 V 至 100 V；

VOUT范围：1 V 至 100 V；

输出精度：±1.25%，温度范围–40°C至125°C；

支持用户自定义带通窗口（例如：8 V ~ 17 V），通过FB1/FB2电阻分压设置。

4. 强化保护机制

±20%电感限流监测；

精确电流调节（±5%）；

逐周期限流；

输出过流、欠压、电源正常状态监控；

支持背靠背MOSFET结构，增强系统安全性。

三、LT8210典型应用场景设计示例

图1所示电路为一种典型的3 V至100 V输入、8 V至17 V带通输出的LT8210应用方案。其关键组件包括：

图1

四只N沟道MOSFET构成同步桥式拓扑；

外部MOSFET DG用于反向电压保护；

FB1/FB2电阻网络设定带通窗口；

IMON引脚用于电流监测与限流控制；

SYNC/MODE引脚选择工作模式（带通或固定输出）。

在冷启动条件下，LT8210可在VIN下降至3 V时仍维持输出8 V；而在负载突降期间，输出被限制在17 V以内，确保后级ECU安全运行。如需LT8210产品规格书、样片测试、采购、BOM配单等需求，请加客服微信：13310830171。

四、总结与工程建议

在面向汽车电子系统的电源设计中，LT8210凭借其独特的带通模式、高效率、宽输入范围与完善的保护机制，能有效应对ISO 16750-2和ISO 7367-2规定的各种恶劣工况。推荐工程师在以下场景中优先考虑LT8210：

车载ECU、ADAS、车载摄像头等常开系统；

需要高可靠性和长待机时间的应用；

对EMI敏感的通信或传感器供电系统；

宽电压输入需要灵活输出调节的工业设备。

结合LTspice仿真工具，可进一步优化外围参数，加快产品开发进程并提高系统鲁棒性。