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标题: 安森美先进驾驶辅助系统(ADAS)电源管理详解 [打印本页]

作者: withoutborders 时间: 2020-10-20 10:17
标题: 安森美先进驾驶辅助系统(ADAS)电源管理详解
安森美先进驾驶辅助系统(ADAS)电源管理详解

电源是任何电子系统的基石。众所周知，如果没有电源，电子系统就不起作用。特别是对于先进驾驶辅助系统（ADAS），电源的重要性更高，因为电源管理单元的任何故障都可能对乘客或行人的身体健康造成严重影响。因此，ADAS依靠高度可靠和强固的电源至关重要。

这些系统需要在多年内充分运行，同时暴露于恶劣环境中，例如温度低于-40℃和达175°C，这取决于应用、温度循环或强烈振动引起的机械应力。此外，这些系统还需要符合ISO 26262规定的汽车安全完整性等级(ASIL)功能安全标准。

只有将高质量的器件和对系统应用的深厚专知相结合，才能解决这些挑战，包括核心功能和电源管理。

安森美半导体拥有合适的能力和系统专知，包括ADAS、电源管理、传感和联接，以应对当今在系统层面的复杂挑战。对ADAS通用电源的高级要求可总结如下。

以6-18 V输入电压连续运行，最高耐受40 V峰值。

预稳压5V和后稳压≤3.3V输出轨，为不同的子系统提供约40W功率。

开关频率低于（<500 kHz）或高于（> 2 MHz）AM频段。

在整个温度和整个使用寿命期间满足所有输出电压容限。

在整个线性、负载和温度条件下提供稳定的输出电压。

根据规格完成瞬态响应，具体取决于负载/压摆率。

极高的能效，支持在较高的环境温度（通常为105°C或125°C）下运行，具体取决于电路板在车内的应用和位置。

用于监测的诊断功能，例如“Power Good”，以确保输出电压在其规格范围内。

考虑到这些要求的范围很广，在各个应用中并非所有这些要求都能以相同的程度去满足，因此有许多不同的可能的布板方法会导致不同的结果。最佳方案最终将取决于在能效、强固性、可靠性和稳定性方面的可接受折衷。因此，广泛的系统级理解对于确定和设计每种情况最合适的方案必不可少。

安森美半导体最近推出了灵活的ADAS电源方案开发套件，该套件可满足必要的要求，并提供完整、经过全面测试和可靠的设计，并具有预稳压5V输出和后稳压且可编程的3.3V电源轨。该方案具有出色的热性能，能效达96％。所有这些功能使该系统足够灵活，以适合ADAS及多种汽车应用，如信息娱乐或传感器融合。该套件集成Strata Developer Studio，缩短开发周期，并大大缩短上市时间。开发环境是个云联接平台，让工程师享用安森美半导体技术在一个无缝的、个性化和安全的环境轻松评估和设计。

图1. 灵活的ADAS电源方案框图

灵活的ADAS电源方案级联两个高能效的降压级。由于该系统采用了次级后稳压，即使在2.4MHz的高开关频率下工作，也可提供可靠且稳定的低压轨，在0.6V至3.3V范围内调节，从而缩减输出滤波器的尺寸。自适应导通时间（AOT）架构可增强瞬态响应并提高效率。单级转换器在低负载条件下（以低占空比工作）可能有局限性，从而会影响稳定性，尤其是对于低于3.3V的电源轨，该两级降压策略解决了这些问题。

低静态电流NCV881930汽车同步降压控制器可实现约12V电池轨和低至5V的预稳压，以410 kHz固定频率工作，具有扩频功能，并内置补偿以加快开发流程。该转换器采用低导通电阻RDS(ON)的NVMFS5C460NL FET，在紧凑的扁平引线封装中实现低导通电阻和开关频率以及高热性能之间的最佳折中。后稳压级采用NCV6357同步降压转换器，经优化，可为汽车应用的不同子系统提供5V输入。该器件采用扁平的3.0 x 4.0 mm DFN-14封装，能够通过I2C可编程输出电压提供达5A的电流。预稳压和后稳压级均确保±2％的电压输出容差。

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