隨著新能源汽車的迅猛發展，新能源汽車市場占有率越來越高。純電動及混合動力汽車在低速行駛時，聲音非常安靜，電驅系統幾乎不發出任何噪音，行人，小孩，尤其是視力障礙者很難感受到電動汽車存在，從而增加了安全隱患。為了彌補這一缺陷，車輛聲學報警系統（Acoustic Vehicle Alerting System，簡稱AVAS）應運而生。AVAS的主要功能是在電動汽車低速行駛或倒車時發出警示音，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系統由控制單元、電源管理、音頻功放、收發器，以及存儲器等組成。AVAS系統框圖如圖1。控制單元通過CAN總線接收車輛的輸入信號，如擋位位置、車輛狀態、油門踏板位置等信息，來確定車輛的速度和行駛狀態。當車輛以低于一定速度閾值行駛或倒車時，控制器會觸發揚聲器發出聲音，以提醒行人和其他道路使用者車輛的存在。音頻功放在AVAS中扮演著至關重要的角色，它負責將AVAS生成的音頻信號進行放大，從而驅動揚聲器發出足夠響亮的警示音。
圖1. AVAS 系統框圖
面對日益復雜的車載系統需求，絡明芯推出了一款符合AEC-Q100車規認證的高性能、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24W輸出功率，高信噪比，完善的故障檢測機制，以及創新的基于自動增益控制（AGC）的輸出功率限制功能，不僅能保護揚聲器，又能保證輸出音量和音質，非常適合AVAS應用。IS32AP2123A典型應用電路如圖2。
圖2.典型應用電路圖
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，可輕松應對汽車啟動、停止以及備用電池等多種供電環境，確保系統可靠穩定地運行。
02 高功率與高效率
高輸出功率：IS32AP2123A 能夠在14.4V 電源供電，4Ω 負載下提供高達 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，總諧波失真加噪聲只有1%（THD+N= 1%）。這使得芯片能夠驅動更大功率的揚聲器，提供更響亮而純凈的音頻輸出，滿足汽車不同應用需求。
高效率：4Ω負載條件下，高達 85% 的效率，有助于降低整車能耗。
03 創新輸出功率限制
自動增益控制（AGC）: IS32AP2123A創新的自動增益控制功能（AGC），可根據不同揚聲器型號限制輸出功率，以防止揚聲器因功率過大而受損。當輸出功率超過選定的功率限制水平時，自動增益控制（AGC）功能將被激活，放大器的增益會降低，從而使輸出功率回到限制值以下。相比其他廠家產品簡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，不會導致輸出音頻信號出現削波，音質不會受到影響。
圖3. AGC 控制功能
04 I2C通信控制接口
IS32AP2123A 提供了 I2C 接口，允許系統查詢和設置關鍵參數。這使得用戶可以根據不同的應用場景和需求，靈活調整功放的工作狀態，實現智能化控制，降低了系統設計的復雜度和成本。
05 全面故障診斷與保護
IS32AP2123A 配備了負載診斷功能，包括上電時的一次性檢測（負載開路/短路,負載對地/對電源短路）和芯片工作期間實時監測（負載短路/負載對電源短路/負載對地短路），通過 I2C 接口可讀取故障信息。同時芯片還支持 40V 拋負載保護、輸出直流電平檢測、過熱保護、過壓和欠壓保護等。豐富的保護功能確保了系統可靠運行，同時簡化了系統設計。
06 優異的電磁兼容特性
高電源抑制比：IS32AP2123A 具有高達 70dB 的電源抑制比（PSRR），能夠有效抑制電源噪聲對音頻信號的干擾，保證音頻輸出的純凈度。
支持擴頻技術：芯片支持擴頻技術以優化電磁干擾（EMI），能夠滿足汽車對電磁兼容性的嚴格要求。
07 車規級設計和可靠性
符合 AEC-Q100 車規級認證，能夠在 -40°C 至 +125°C 的寬溫度范圍內穩定工作，其優異的電磁兼容性（EMC）和抗電磁干擾（EMI）能力，使其能夠滿足汽車對電子元件的嚴格要求，確保 AVAS 系統在各種電磁環境下的可靠性和穩定性。
IS32AP2123A 是一款專為汽車應用設計的單聲道 D 類音頻功放，除了在AVAS系統應用外，還適用于以下汽車應用場景：
• 緊急呼叫系統（eCall）
• 車載遠程信息處理系統（Telematics）
• 儀表盤系統（Instrument Cluster）
• 車輛語音控制系統
• 車輛安全輔助系統
• 車載娛樂系統（Infotainment） |
