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MPS智能驾驶解决方案

发布时间:2022-02-21 来源:芯源系统 责任编辑:wenwei

【导读】现代汽车工业的四大趋势分别为电气化、智能化、网络化和共享化。其中的智能化趋势将需要先进的车载传感器、控制器和执行器。

 

高度智能的系统往往拥有更多的传感器,汽车上的摄像头/传感器数量和种类也因此日益增多。这其中包含了安装在车身上的摄像头、360°环视、前视和流媒体后视镜。驾驶员监控系统 (DMS) 和座舱监控系统 (CMS)是两个最常见的例子。DMS 系统利用了安装在仪表板上的摄像头,在驾驶员分心或疲倦时发出警告;CMS系统则用于跟踪车内温度,提供防盗保护,并检测车内乘员。这些功能可以为最终用户提供安全性与便利性。

 

摄像头通常由电子控制单元 (ECU)来供电,后者利用长同轴电缆为摄像头提供同轴电缆供电 (PoC) 功能。但在ECU和摄像头之间,除了车辆电池电压会产生压降,还可能存在电源线路损耗。为了在输入电压发生变化时保持恒定的输出电压,采用升降压变换器是一种绝佳的解决方案,它能够为摄像头提供稳定可靠的电源。这一点对于实现安全性的系统尤为重要,例如驾驶员监控系统 (DMS)。 

 

与传统摄像头相比,新型DMS系统和CMS系统都包含红外 (IR) LED 灯,用以追踪驾驶员和乘员。MPS即提供了带升降压变换器和红外 LED 驱动器的智能驾驶解决方案,下面将进行详细描述。

 

MPQ8875A 电源解决方案

 

MPQ8875A是一款符合AEC-Q100 认证的可配置、高度集成同步升降压变换器。汽车电池电压一般在9V到16V之间,MPQ8875A可提供12V输出电压,满足汽车摄像头的供电需求。图 1显示了 MPQ8875A 内部四个低阻抗MOSFET(Q1:10mΩ、Q2:25mΩ、Q3:10mΩ 和 Q4:25mΩ)的集成。该变换器通过这些 MOSFET,根据输入电压 (VIN) 是高于、低于还是等于输出电压(VOUT),实现输出电压的调节。

 

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图1: MPQ8875A内部集成的4个MOSFET


MPQ8875A 的超紧凑型 QFN-34 (4mmx5mm) 封装体现了其超高功率密度、高达 5A 的输出负载能力以及卓越效能。小尺寸还使其成为适用于任何汽车系统的通用部件,并达到接近 98%的效率(见图 3)。

 

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图2: MPQ8875A的效率曲线


MPQ8875A提供2.2V 至 36V的宽输入电压范围,即使在冷车启动情况下,也能够保持相对稳定的 VOUT ,从而获得最佳性能(见图 3)。

 

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图3: 冷车启动情况下的MP8875A表现


在EMI性能改善方面,MPQ8875A除了内置开关频率抖动技术,其引脚也均匀分布在封装上,以促成对称电容器布局设计,从而提高EMI 性能。这些特性均符合严格的汽车行业标准(图 4)。

 

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图4: MPQ8875A EMI性能


EVQ8875A-VE-00A是一款经过全面测试的整装评估板,可以通过测试效率、负载电流和 VOUT 等参数来展示MPQ8875A的性能(如图 5)。

 

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图5: EVQ8875A-VE-00A评估板


MPQ4425B红外LED驱动器解决方案

 

图 6 显示了一款具有集成功率 MOSFET 的高频同步降压 LED 驱动器,MPQ4425B。该器件提供1.5A 的连续输出电流,并在宽输入电源范围内具有出色的负载和线路调整率,另外,它还提供过流保护 (OCP)、过温关断 (TSD)保护以及LED 短路和开路故障指示等功能。

 

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图6: MPQ4425B典型应用电路


MPQ4425B采用超小尺寸 QFN-13 (2.5mmx3mm) 封装,非常适合驱动 DMS 系统和 CMS 系统摄像头中的红外LED;另外还提供侧面镀锡封装版本(见图 7)。该器件支持 LED 开路保护、短路保护 (SCP)、过温保护 (OTP) ,并通过 FAULT 引脚提供故障反馈。它是汽车 LED 照明应用的理想选择。

 

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图 7:MPQ4425B 的故障指示功能


结论

 

MPQ8875A 和 MPQ4425B 能够为 DMS 和 CMS 摄像头提供稳定、可靠的电源,同时改善其红外 LED 追踪能力。现代智能驾驶的需求日益复杂,MPS的电源管理工具将是设计人员的必备利器,助力其实现关注安全性、便利性和高效率的尖端功能。


来源:芯源系统



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