开关模式电源供应的核心组件是 DC/DC 转换器。现今的汽车转换器必须支持不同的运作条件，例如低压运作 (冷启动) 与正极瞬时生存能力 (抑制或未抑制的负载突降状态)。汽车子系统的出现带来更高的负载需求，使得这些转换器的设计变得更加复杂。以下各节将为设计人员概述汽车电源供应的需求。
瞬时保护
a) 负载突降
几乎所有直接连接汽车电池的电子组件与电路都需要防范抑制的瞬时电压 (高达 60V) 与反向电压状态。一般来说，电子电路的电源供应线路必须能够承受某种程度的过电压。汽车系统的情形更是如此，供应任一特定汽车电子系统的主电源输入必须能够承受瞬时电压状态，包括发电机的负载突降。
由于发电机的控制回路无法更快速地关闭，因此，当电池的电压消失时，会产生高输出电压脉冲。在汽车的某个中央位置，此一高能量脉冲通常会被控制 (抑制) 至较低的电压，但是，汽车制造商仍会为供货商订定电源供应输入时的预期剩余过压。这类规格在汽车制造商之间各不相同，但是家用汽车的标准峰值约为 40V，而商用汽车约为 60V。负载突降所造成的脉冲，一般会持续十分之几秒。图1显示该负载突降状态下的一般脉冲。
b) 仪表板应用的冷启动
汽车环境对于电源管理 IC 的需求与日俱增，其中一项需求是让电源管理 IC 能够在更宽范围的电压偏移下运作，这在直接连接电池的电子系统相当常见。此类瞬时可藉由冷启动脉冲来说明。在寒冷的环境下第一次启动汽车时即会出现这种状态。如果温度相当低 (降至结冰的温度)，引擎用油可能会变得黏稠，并且要求马达提供更高的功率 (扭矩)，加重马达的负载，进而使得电池必须提供更多的电流。在点燃引擎的过程中，重负载要求可以将电池电压下调至 3V。
其中的挑战是，某些应用必须在此过程中保持运作。这些应用并非局限于动力系统的电子控制单元(ECU)或安全性重要应用，在某些丛集与信息娱乐子系统中也会出现。这种情形产生时，电源管理 IC 必须对输入电压进行升压，以维持适当的调节输出电压，最终确保这些电子系统能够正常运作。
可用于升压/降压转换的拓朴有几种不同的类型：SEPIC (单端初级电感转换器) 或单纯的降压/升压转换器。
SEPIC 转换器
SEPIC 转换器可提供降压转换，直到输入电压等于或低于输出电压。然后，转换器便会提供升压转换，直到电池电压降至输入电压所允许的最小值为止。使用 SEPIC 的主要缺点是，转换器需要一个单耦合电感 (变压器) 或两个独立电感，以及一个耦合电容，如图 3 所示。
这些电感与线圈的体积相当大，会占用印刷电路板许多空间。对于维持体积尺寸与印刷电路板空间为主要需求的应用，这种情况不甚理想。
用于启动的降压升压转换器
在汽车应用中，过去几年来对于降压升压转换器的需求急遽提高。这对需要在电压瞬时期间继续运作的应用来说特别有帮助，例如冷启动。
降压升压转换器属于 DC/DC 转换器的一种，可让其输出电压的量值高于或低于输入电压的量值。这是一种开关模式电源供应，具有类似于升压转换器与降压转换器的电路拓朴，而输出电压可根据开关晶体管的负载周期进行调节。
此类拓朴包含降压功率级及其两个功率开关，并透过功率电感连接升压功率级及其两个功率开关。有三种不同的运作模式可以控制这些开关：降压升压模式、降压模式与升压模式。特殊 IC 的运作模式是输入输出电压比率的函数，以及 IC 的控制拓朴。
TPIC74100-Q1 是一种降压升压的切换式调节器，能够以电源供应的形式进行运作，确保在输入电压偏移与特定负载范围的情况下保持稳定的输出电压。
TPIC74100-Q1 具有电压模式控制的整合开关，并且是以同步配置进行设计，藉以提升整体效率。透过某些外部组件 (LC 组合)，此装置可将输出调节至 5V ±3%，达到宽输入电压范围，以便用于多种高输入电压应用。此装置也提供重设功能，用来检测与指示 5V 输出电轨是否超出指定容差。使用 REST 端子的外部时序电容，即可设定此重设延迟。
TPIC74100 具有频率调节机制，能够在频带上扩散频谱噪声，使系统设计符合电磁兼容性测试的要求，而非以特定频率达到峰值...
5Vg 输出是切换式 5V 调节输出，其中具有内部电流限制功能，能够在驱动电源供应线路的电容负载时防止 RESET的出现。此一功能是由 5Vg_ENABLE 端子进行控制，如果此输出 (5Vg 输出) 有接地短路，则输出会以截波模式进行运作，以达到自我防护的效用。然而，在此故障状态下，这会增加 VOUT 的输出链波电压。
降压升压转换
运作模式会依据输入电压 (Vdriver) 与输出负载条件，自动在降压模式与升压模式之间进行切换。
在正常运作模式中，会将系统配置为降压转换器。然而，在低输入电压脉冲期间，装置会自动切换为升压模式运作，以维持 5V 调节。当输入电压 (Vdrive) 介于 5.8V 与 5V 之间，并在某些负载条件之下，此交越阶段便会切换为升压模式。
当装置在升压模式下运作，而且 V(driver) 出现在 5.8V ～ 5V 的交越阶段时，输出调节可能会包含高于正常情况的链波，并且仅维持 3% 的容差。这种链波与容差会依据负载条件而定，因此会随着负载条件的提高而获得改善。
低功耗运作
在动力系统与仪表板丛集一类的应用中，需要以低功耗模式运作，才能在汽车点火关闭时将功耗降至最低。TPIC74100-Q1 具有输入 LPM，经过启用后，便会在轻负载期间 (一般低于 30mA) 以 PFM (脉冲频率调节) 进行运作。在大多数的系统中，内存装置需要在点火关闭期间维持部分电源以留存数据，此电量一般都低于 100μA。若要支持此运作模式，模块耗用的总电源量不会超过 300μA。TPIC74100-Q1 的低功耗模式提供 150μA (一般) 的静态电流，透过切换频率的变化，即可完成调节。
在PFM 模式中，输出负载的电流负载容量不会下降。在此模式之下，转换器的效率会降低，并且，由于负载电流提高，其输出电压链波会比在 PFM 模式中略大。低功耗模式的功能可让降压模式进行运作。在升压模式条件下，此装置会自动以 PWM 模式运作。启用低功耗模式后，降压与升压之间的切换同时会成为 PWM 模式及 PFM 模式之间的切换。
结论
在许多汽车应用中，汽车瞬时电压的问题仍将不断地面临挑战。对于需要在这些状态下持续维持运作的许多汽车电源管理系统，或者是电池电压降于所需输出电压的非预期状况，降压升压转换器能够发挥极大的效用。TPIC74100-Q1 汽车降压升压转换器可简化汽车环境的设计，并且使设计工程师得以节省外部组件与印刷电路板空间 (整合功率开关与同步运作)。TPIC74100-Q1 采用具有导热垫片的 20 接脚 PWP 封装，指定的温度范围介于-40℃～+125℃ 之间。
