在过去十年内,雷达传感技术开始逐步替代传统的汽车传感方式。雷达传感技术具有多项优势,例如可以进行远距离检测,具有更高的分辨率和精度。因此,雷达传感技术被广泛应用于驾驶安全功能、自动驾驶和高级驾驶辅助系统。
雷达技术能够直接测量对向物体的距离和径向速度,且在阴晴雨雪等各类天气状况下均不受干扰,这正好符合了新车碰撞测试 (NCAP) 的要求。随着汽车雷达市场的不断扩张,角雷达技术也得到了迅速发展。
角雷达安装在汽车前后四个角上,能够感应通过低带宽网络(例如控制器局域网灵活数据速率 (CAN-FD))发送的输出物体数据,以便雷达直接处理。角雷达可辅助许多应用,包括自动变道和侧向来车辅助、盲点检测、防撞、行人检测和车距预警。
然而,设计一款可靠的角雷达应用颇具挑战性,特别是在电源设计,因为雷达传感器通常需要特定的噪声和纹波水平、供电能力和散热来避免影响射频 (RF) 性能。
目前,角雷达应用中存在着三大电源设计挑战:
• 电源的尺寸。尺寸越小的电源可以提供更高的功率密度和能效,这样在设计中能够增加更多的元件,并带来额外的灵活性。由于汽车前后四角的空间有限,智能角雷达应用需要更小的电源解决方案尺寸。此外,缩小电源尺寸在保证相同功率的同时,还能降低整体系统成本。
• 雷达传感器的低纹波和噪声规格。纹波直接影响了电源的输出电压精度和噪声水平,继而影响系统整体的射频性能。虽然可以使用第二级电感器-电容器 (LC) 滤波器或者低噪声低压差稳压器 (LDO) 来抑制噪声杂散和纹波,但是使用这些元件通常会导致电源尺寸过大、温度过高,以及整体成本增加。
• 电源的温度。随着雷达电源尺寸越来越小,单位面积内产生的热量会越来越高,而高温会影响电源的完整性和使用寿命。如果雷达芯片过热,其运行速度会减慢,严重时,甚至可能导致整个系统关机。对于智能角雷达来说,这个问题更为重要。高温会影响雷达检测对向物体的距离和径向速度的能力。
PMIC 如何帮助解决电源设计挑战
与分立式方案相比,采用电源管理集成电路 (PMIC) 可以通过缩小解决方案尺寸并简化电源架构来解决实现功率密度的挑战。集成了时序控制电路的 PMIC 可以帮助监控温度,并能满足车辆安全完整性等级的所有等级要求。
其中,一种方法是在雷达单片微波集成电路上使用 3 个低噪声降压转换器和 1 个 5V 升压转换器 PMIC。德州仪器 (TI) LP87745-Q1 器件是专为雷达传感器设计的小尺寸 PMIC。
LP87745-Q1 的直流/直流开关有助于降低整体成本、抑制噪声杂散、降低纹波幅度,并实现 17.6MHz 的开关频率 (fsw)。这具有两大主要优势:
• 无需在每个电源轨上都放置第二级 LC 滤波器。由于高 fsw大于雷达技术的中频,因此无需滤波器。
• 高 fsw 产生的纹波幅度更低,噪声杂散更少,因此更容易控制噪声水平。
由于无需增设外部 LC 滤波器和 LDO,LP87745-Q1 的热耗散更低,因此不会影响雷达芯片组的 RF 性能。LP87745-Q1 的温度水平可以管理电源的热耗散水平,从而保持了雷达芯片的完整性。
如图 1 所示,LP87745-Q1 支持为基于 CAN-FD 开发的雷达芯片组(例如 AWR2944)提供 1 个 5V 的电源轨。
图 1:LP87745-Q1 为适用于角雷达应用的 AWR2944 雷达芯片供电
结语
为了提高雷达应用的性能以及维护司乘安全,解决电源设计挑战至关重要。TI LP87745-Q1 器件可支持 ASIL C 级功能安全系统,无需增设电压监测器,即可更轻松地满足系统级的功能安全要求。LP87745-Q1 的新功能可有助于解决角雷达的电源设计挑战,并能够用于前置雷达、舱内雷达和级联雷达的设计。
上一篇:有田电源推出新型Mil-COTS 270F Vin DC-DC 1/16砖模块Y-MCOTS-C-270F-XX-SK
下一篇:e络盟发售ADI最新电源解决方案
Vishay线上图书馆
- 选型-汽车级表面贴装和通孔超快整流器
- 你知道吗?DC-LINK电容在高湿条件下具有高度稳定性
- microBUCK和microBRICK直流/直流稳压器解决方案
- SOP-4小型封装光伏MOSFET驱动器VOMDA1271
- 使用薄膜、大功率、背接触式电阻的优势
- SQJQ140E车规级N沟道40V MOSFET
- 非常见问题解答第223期:如何在没有软启动方程的情况下测量和确定软启动时序?
- Vicor高性能电源模块助力低空航空电子设备和 EVTOL的发展
- Bourns 推出两款厚膜电阻系列,具备高功率耗散能力, 采用紧凑型 TO-220 和 DPAK 封装设计
- Bourns 全新高脉冲制动电阻系列问世,展现卓越能量消散能力
- Nexperia推出新款120 V/4 A半桥栅极驱动器,进一步提高工业和汽车应用的鲁棒性和效率
- 英飞凌推出高效率、高功率密度的新一代氮化镓功率分立器件
- Vishay 新款150 V MOSFET具备业界领先的功率损耗性能
- 强茂SGT MOSFET第一代系列:创新槽沟技术 车规级60 V N通道 突破车用电子的高效表现
- 面向车载应用的 DC/DC 电源
- 【物联网】WiFi智能开关+4212724A
- MPC5777M发动机管理评估系统
- KITPF3000FRDMEVM,PF3000/1 电源管理集成电路评估套件
- 使用MAX15005用于LED应用系统的供电和驱动
- AM3GH-4812DZ ±12V DC/DC转换器的典型应用
- ADR5044A 4.096 Vout 精密微功率并联模式电压基准的典型应用,适用于 ±15 V 输出,采用堆叠式 ADR5045 器件
- 基于ST25R3911B的NFC读卡器扩展板,用于STM32和STM8 Nucleos
- 具有 400mA 突发钳位、fSW = 1MHz 同步降压型稳压器的 LTC3621HMS8E-2 2.5V Vout 的典型应用
- UC3845B 高性能电流模式 PWM 控制器的典型应用
- 使用 Richtek Technology Corporation 的 RT9300B 的参考设计