三种汽车摄像头模块供电策略,如何选择合适的?

2020-09-28来源: 互联网关键字:汽车摄像头  电源  摄像头传感器

随着汽车摄像头技术的发展,其分辨率、动态范围和帧速率越来越高,电源架构需要根据具体的用例需求进行调整。在本文中,我将回顾三种可用于为汽车摄像头模块供电的策略:


全离散


全集成


部分集成

 

本文重点介绍小外形摄像头模块,该模块不包含任何数据处理、可将原始视频数据输出到独立的电子控制单元。这些模块通常位于环视、驾驶员监控和后视镜更换系统中,通过用于视频数据输出的相同的同轴电缆接收预先调节的电源电压。

 

摄像头模块所需的功率是多少?


设计摄像头模块功率部分的第一步是对每根轨道的功率预算进行简单计算。这一点连同通过 PoC 提供的电压,在选择电源策略时非常重要。

 

摄像头传感器和外部电路所需的电流消耗,在不同的传感器和任何额外的外部设备上可能差别很大。通常,较低的成像器导轨(图 1 中为 1.2 V 和 1.8 V)需要的电流最大,而最大的电源电压(成像仪为 2.9 V)所需电流最小。由于 2.9 V 导轨与成像器的模拟电源有关,而最终,它的性能与图像质量有关。因此,在选择电源时需要仔细考虑,因为该导轨需要无干扰、噪音最小的电源。随附的 FPD-Link 设备连同任何形式的监控器或定序器,也将从这个功率预算中提取。

 

 

考虑到其出色的噪声性能,有人可能建议对每个电源使用低压差调节器(LDO)。然而,在功率预算有限的情况下进行设计时,这是不可行的。此外,电流的增大会使连接器和电缆承受压力,并增加摄像头的自热,这可能会降低性能。

 

如表 1 中的示例计算所示,摄像头模块的当前要求通常由系统中包含的传感器和 FPD-Link 设备决定。在本示例中,成像器导轨为 1.2 V、1.8 V 和 2.9 V。FPD-Link 设备共享相同的 1.8 V 导轨。正常工作所需的电流用红色突出显示。

 

 

在本例中,同轴电缆上的 PoC 电源首先降到 3.3 V,然后为摄像头模块上系统的其余部分供电。2.9 V 传感器模拟导轨直接连接到 LDO 输出,而其他电源连接到降压(buck)转换器。1.8 V 导轨同时为 DS90UB953-Q1 和成像器的接口电源供电。由于 DS90UB953-Q1 串行器消耗的电流明显大于成像器接口电源,因此提供给成像器的 1.8 V 电流可以忽略不计。成像器 2.9 V 模拟导轨需要 63 mA,DS90UB953-Q1 串行器 1.8 V 导轨需要 225 mA,成像器数字 1.2V 导轨需要 388 mA。为了简化前面数值的计算,我们假设效率为 100%,计算出 3.3 V 电源需要 327 mA 才能成功为 1.2 V、1.8 V 和 2.9 V 导轨供电。

 

因为输入和输出电压、输出电流要求和总瓦数消耗都是已知的,所以输入电流可以用以下公式计算:


(PoC 电流)x(所需电流) = 3.3V x 327 mA


对于 12 V 的 PoC 电压,ECU 将提供 90 mA 的电流。

 

在某些情况下,PoC 电压是通过 ECU 固定的,因此必须了解所选择的 PoC 电缆和网络是否足以为功率目标提供所需的电流。对于 2W 摄像头模块的要求,固定的 5 V 电源可提供 400 mA 的电流,而 12 V 电源可提供 166 mA 的电流。

 

对于较大的 PoC 电缆长度,应选择较大的 PoC 电压,以确保电缆上的 IR 压降最低。PoC 电流会在布线、铁氧体磁珠、电感器和任何串联电阻上产生压降,并会减少影响摄像头模块稳压器的性能的电压净空。在 PoC 电压值由设计者决定的情况下,电缆规格通常规定了网络可以提供的电流量,这将驱动网络的电压要求。

 

汽车摄像头模块的三种电源架构


表 2 比较了三种不同电源架构的优缺点。

 

 

电源注意事项


在设计汽车应用时,有一些考虑因素会限制您的电源设计选择。重要的系统级规范包括:

最大限度地减小解决方案的总尺寸,以满足汽车摄像头模块外壳的小尺寸要求。此类外壳的面积通常约为 20 mm×20 mm,通常安装在 M12 桶塑料外壳内。

 

避免对 AM 无线电频段的干扰。所有的开关电源都需要在 540 kHz 至 1700 kHz 的 AM 无线电频段之外。

 

避免较低的开关频率,因为它们需要较大的电感器。相反,选择:


高频率切换器(>2 MHz)。


获得汽车电子委员会 Q100 认证的设备。


需要额外保护的电子器件(如 short-to-battery)可以用宽 Vin 稳压器设计。

 

印刷电路板限制


图 2 中的成像器使用的是移动行业处理器接口(MIPI)摄像头串行接口(CSI-2),突出显示网络以显示连接 FPD-Link 设备到成像器的阻抗控制走线。成像器的 CSI-2 网络通过通孔引出并路由到中间层(突出显示)。

 

通孔阵列对较小的外形尺寸带来了一些限制,因为它们限制了功率器件的放置区域。为了最大限度地减少耦合,特别是在开关模式电源或信号网周围,CSI-2 网必须适当隔开和屏蔽,并且与相邻层的其他网没有重叠。

 

 

选择您的电源架构


正确的电源架构将根据您的设计需求而有所不同。这些参考设计将帮助你看到更详细的规格,并在您准备开始时,让您的设计更加简单。


全离散:采用 MIPI CSI-2 视频接口、FPD-Link III 和 POC 的汽车 2-MP 摄像头模块参考设计。


全集成:采用 MIPI CSI-2 接口、PMIC、FPD-Link III 和 POC 的汽车 2-MP 摄像头模块参考设计。


部分集成,第 1 部分:采用 MIPI CSI-2 视频接口、FPD-Link III 和 POC 的汽车 2-MP 摄像头模块参考设计,以及第二部分:采用 POL PMIC、FPD-Link III、监控器和 POC 的汽车 2.6-MP 摄像头模块参考设计。


关键字:汽车摄像头  电源  摄像头传感器 编辑:鲁迪 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/qcdz/ic511895.html 本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:今天的CAN总线还有什么不能做的?
下一篇:电动车就像是一部大手机,郭台铭的“造车梦”能实现吗

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

韩国初创公司开发用于自动驾驶的高级摄像头
随着自动驾驶技术、信息与通信技术、环保汽车和智能交通的发展,汽车将需要更高级的摄像头功能。据外媒报道,韩国初创公司ROIIVE正在开发车用摄像头的核心技术和应用,以便为车辆提供更多安全和数据分析转换功能。(图片来源:www.koreatechdesk.com)汽车摄像头主要用于协助驾驶员泊车、转向和评估车辆性能。尤其在自动驾驶领域,这些摄像头系统发挥着至关重要的作用。ROIIVE旨在将用于自主驾驶识别与判断系统开发的高级摄像头产品推向市场,其核心产品采用CMOS图像传感器和图像信号处理器半导体,性能进一步提升。ROIIVE称其技术可以提高自动驾驶所需摄像头的性能和质量。ROIIVE汽车摄像头应用采用ISP(图像处理)、HDR(高
发表于 2020-11-10
韩国初创公司开发用于自动驾驶的高级<font color='red'>摄像头</font>
集成激光雷达和摄像头 科思创研发模块化汽车前大灯
以及对应的反光体分别由导热聚碳酸酯Makrolon TC8030和尺寸稳定的聚碳酸酯Makrolon DS801制成。在生产过程中也结合采用了多部件注射成型和就地成型设计。由于采用了此类材料以及高效的生产技术,制造商可以减少因需要散热器、附件和其他部件带来的额外成本和重量。除了集成光源,该款前大灯还集成了激光雷达、雷达和摄像头等技术。不过,此类技术要求其采用导热材料,以散去电子部件和光源产生的热量。为此,聚碳酸酯Makrolon TC8030直接在该灯的外壳中集成了热管理功能。科思创采用了三射成型工艺和不同等级的聚碳酸酯Makrolon制成了前大灯表圈,其中隐藏了高级驾驶辅助系统,并将日间行车灯、转弯
发表于 2020-09-28
集成激光雷达和<font color='red'>摄像头</font>  科思创研发模块化<font color='red'>汽车</font>前大灯
豪威科技携手GEO推出人眼视觉摄像头,让汽车看得更清晰
联合解决方案有助于摄像头设计人员使用单个GEO摄像头视频处理器处理搭载由两个豪威科技的全HDR和LFM引擎的传感器来捕捉图像。  据麦姆斯咨询报道,近日,全球排名前列的数字成像解决方案商豪威科技,以及汽车摄像头视频处理器(CVP)领域的市场领导者GEO Semiconductor Inc.,联合宣布了一项联合解决方案,其经过优化,可为后视摄像头(RVC)、环视系统(SVS)和电子后视镜提供高质量的图像。此项解决方案包含豪威科技的OX03C10 ,这是全球唯一一款集3.0微米大像素、显著降低运动伪影的140dB高动态范围(HDR)和优异的LED闪烁抑制(LFM)性能于一身的汽车图像传感器。这款图像传感器充分利用
发表于 2020-09-11
豪威科技携手GEO推出人眼视觉<font color='red'>摄像头</font>,让<font color='red'>汽车</font>看得更清晰
汽车摄像头接口技术挑战和解决方案
越来越多的汽车应用开始部署摄像头系统和摄像头接口技术来协助驾驶员,并增强驾驶体验。传统的后视摄像头(RVC)系统只搭载了一个摄像头,如今开始被搭载四个或更多摄像头的环视 系统(SVM)所取代,这些新系统具有 360°实时汽车监控功能。行车记录仪、盲区监测、夜视、道路标志辨识、车道偏离监测、自适应巡航、紧急刹车和低速防撞系统都可以减轻驾驶员的工作负担。为增强驾驶体验,驾驶人员生命体征监测、乘员检测和人机接口手势识别等多种应用中也开始引入摄像头。由于摄像头系统的发展,汽车制造商甚至可以通过替换传统的后视镜等功能来重新设计汽车轮廓。 图 1. 摄像头在现代化汽车中广泛应用。 许多不同的摄像头应用与现在大量汽车中部
发表于 2020-08-26
<font color='red'>汽车</font><font color='red'>摄像头</font>接口技术挑战和解决方案
车载毫米波雷达和摄像头材料解析
先进的驾驶员辅助系统(ADAS)的发展是前所未有的。曾经被认为是高端奢侈品的产品现在在今天的中高档车上变得普遍、可选(有时甚至是标准配置)。独立或协同工作来进行通知、警告和干预措施,以增强驾驶员安全,摄像头和雷达传感器技术对 ADAS 的发展至关重要。 虽然摄像头技术是视觉目标检测的首选传感器,但雷达在测量时提供了更完整、更精确的信息物体的速度和距离。利用这些数据,自适应巡航控制、紧急制动和后碰撞警告等功能可提供实时警报,大大提高驾驶员、乘客和行人的安全性。归根结底,雷达的功能可靠性取决于其组件的完整性。 1. 高质量的材料匹配变化发展的汽车雷达 今天的汽车雷达系统为避免
发表于 2020-08-21
车载毫米波雷达和<font color='red'>摄像头</font>材料解析
如何让离线辅助PSU电源具有更高击穿电压和更低待机电流
或用户界面。这些辅助功能本质上都是低功率应用,如传感器、显示屏和触控面板。从实质上讲,使用旨在提供高电流的电源来为这些辅助功能供电会使效率变得很低,尤其是当这些功能需要在未使用主要功率密集型功能的情况下工作时。这就提高了对辅助离线电源装置的需求,这种装置可以通过交流电源提供功率相对较低、不到40W(典型值)的直流电源。 这样做的主要目标就是在待机期间也可以尽可能高效地提供电源。为实现这一目标,需要以最具成本、空间和能效优势的方式实现电源功能。 产品设计工程师还需要考虑白色家电的安全要求。就电源而言,这通常要求采用隔离式解决方案,但在某些情况下,相关规范要求的电气隔离水平可通过物理设计来实现。正因如此,市场对面
发表于 2020-11-19
如何让离线辅助PSU<font color='red'>电源</font>具有更高击穿电压和更低待机电流
小广播
换一换 更多 相关热搜器件
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2020 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved