隨著新能源汽車的迅猛發(fā)展，新能源汽車市場(chǎng)占有率越來越高。純電動(dòng)及混合動(dòng)力汽車在低速行駛時(shí)，聲音非常安靜，電驅(qū)系統(tǒng)幾乎不發(fā)出任何噪音，行人，小孩，尤其是視力障礙者很難感受到電動(dòng)汽車存在，從而增加了安全隱患。為了彌補(bǔ)這一缺陷，車輛聲學(xué)報(bào)警系統(tǒng)（Acoustic Vehicle Alerting System，簡(jiǎn)稱AVAS）應(yīng)運(yùn)而生。AVAS的主要功能是在電動(dòng)汽車低速行駛或倒車時(shí)發(fā)出警示音，以提醒行人、自行車騎手、兒童和其他道路使用者注意安全。
AVAS系統(tǒng)由控制單元、電源管理、音頻功放、收發(fā)器，以及存儲(chǔ)器等組成。AVAS系統(tǒng)框圖如圖1。控制單元通過CAN總線接收車輛的輸入信號(hào)，如擋位位置、車輛狀態(tài)、油門踏板位置等信息，來確定車輛的速度和行駛狀態(tài)。當(dāng)車輛以低于一定速度閾值行駛或倒車時(shí)，控制器會(huì)觸發(fā)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音，以提醒行人和其他道路使用者車輛的存在。音頻功放在AVAS中扮演著至關(guān)重要的角色，它負(fù)責(zé)將AVAS生成的音頻信號(hào)進(jìn)行放大，從而驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出足夠響亮的警示音。
圖1. AVAS 系統(tǒng)框圖
面對(duì)日益復(fù)雜的車載系統(tǒng)需求，絡(luò)明芯推出了一款符合AEC-Q100車規(guī)認(rèn)證的高性能、高可靠性、低功耗、大功率的單聲道D類音頻功放芯片IS32AP2123A。該芯片高達(dá)24W輸出功率，高信噪比，完善的故障檢測(cè)機(jī)制，以及創(chuàng)新的基于自動(dòng)增益控制（AGC）的輸出功率限制功能，不僅能保護(hù)揚(yáng)聲器，又能保證輸出音量和音質(zhì)，非常適合AVAS應(yīng)用。IS32AP2123A典型應(yīng)用電路如圖2。
圖2.典型應(yīng)用電路圖
IS32AP2123A 的主要特性
01 寬輸入電壓范圍
IS32AP2123A工作電壓范圍為 4.5V 至 24V，可輕松應(yīng)對(duì)汽車啟動(dòng)、停止以及備用電池等多種供電環(huán)境，確保系統(tǒng)可靠穩(wěn)定地運(yùn)行。
02 高功率與高效率
高輸出功率：IS32AP2123A 能夠在14.4V 電源供電，4Ω 負(fù)載下提供高達(dá) 24W 的輸出功率, 總諧波失真加噪聲為10%（THD+N=10%）。輸出功率 20W時(shí)，總諧波失真加噪聲只有1%（THD+N= 1%）。這使得芯片能夠驅(qū)動(dòng)更大功率的揚(yáng)聲器，提供更響亮而純凈的音頻輸出，滿足汽車不同應(yīng)用需求。
高效率：4Ω負(fù)載條件下，高達(dá) 85% 的效率，有助于降低整車能耗。
03 創(chuàng)新輸出功率限制
自動(dòng)增益控制（AGC）: IS32AP2123A創(chuàng)新的自動(dòng)增益控制功能（AGC），可根據(jù)不同揚(yáng)聲器型號(hào)限制輸出功率，以防止揚(yáng)聲器因功率過大而受損。當(dāng)輸出功率超過選定的功率限制水平時(shí)，自動(dòng)增益控制（AGC）功能將被激活，放大器的增益會(huì)降低，從而使輸出功率回到限制值以下。相比其他廠家產(chǎn)品簡(jiǎn)單的輸出功率限制功能不同，IS32AP2123A的AGC控制功能在限制功率的同時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致輸出音頻信號(hào)出現(xiàn)削波，音質(zhì)不會(huì)受到影響。
圖3. AGC 控制功能
04 I2C通信控制接口
IS32AP2123A 提供了 I2C 接口，允許系統(tǒng)查詢和設(shè)置關(guān)鍵參數(shù)。這使得用戶可以根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和需求，靈活調(diào)整功放的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)智能化控制，降低了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜度和成本。
05 全面故障診斷與保護(hù)
IS32AP2123A 配備了負(fù)載診斷功能，包括上電時(shí)的一次性檢測(cè)（負(fù)載開路/短路,負(fù)載對(duì)地/對(duì)電源短路）和芯片工作期間實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)（負(fù)載短路/負(fù)載對(duì)電源短路/負(fù)載對(duì)地短路），通過 I2C 接口可讀取故障信息。同時(shí)芯片還支持 40V 拋負(fù)載保護(hù)、輸出直流電平檢測(cè)、過熱保護(hù)、過壓和欠壓保護(hù)等。豐富的保護(hù)功能確保了系統(tǒng)可靠運(yùn)行，同時(shí)簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
06 優(yōu)異的電磁兼容特性
高電源抑制比：IS32AP2123A 具有高達(dá) 70dB 的電源抑制比（PSRR），能夠有效抑制電源噪聲對(duì)音頻信號(hào)的干擾，保證音頻輸出的純凈度。
支持?jǐn)U頻技術(shù)：芯片支持?jǐn)U頻技術(shù)以優(yōu)化電磁干擾（EMI），能夠滿足汽車對(duì)電磁兼容性的嚴(yán)格要求。
07 車規(guī)級(jí)設(shè)計(jì)和可靠性
符合 AEC-Q100 車規(guī)級(jí)認(rèn)證，能夠在 -40°C 至 +125°C 的寬溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作，其優(yōu)異的電磁兼容性（EMC）和抗電磁干擾（EMI）能力，使其能夠滿足汽車對(duì)電子元件的嚴(yán)格要求，確保 AVAS 系統(tǒng)在各種電磁環(huán)境下的可靠性和穩(wěn)定性。
IS32AP2123A 是一款專為汽車應(yīng)用設(shè)計(jì)的單聲道 D 類音頻功放，除了在AVAS系統(tǒng)應(yīng)用外，還適用于以下汽車應(yīng)用場(chǎng)景：
• 緊急呼叫系統(tǒng)（eCall）
• 車載遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)（Telematics）
• 儀表盤系統(tǒng)（Instrument Cluster）
• 車輛語(yǔ)音控制系統(tǒng)
• 車輛安全輔助系統(tǒng)
• 車載娛樂系統(tǒng)（Infotainment） |
