车载相机模块

车载相机模块有直接连接12V电池和提供8V左右的一次电源输出的两种情况。
将介绍适合不断小型化的车载相机模块的解决方案示例。

电路框图 电源要求项目 推荐产品 特点
降压
一次∶直接连接电池 12V → 二次用 or DC 8V → 单元内部用

所需规格
VIN: ~36V or 8V
VOUT: 5V
IOUT: 500mA
fosc > 2MHz

其他

  • 小型/高散热/低噪声
  • 由于冷启动等原因VIN低于VOUT时、也尽量维持较高VOUT
直接连接电池 12V输入用
XDL605 / XDL606
(XD9267 / XD9268)

线圈一体型降压DC/DC, PWM (XDL605), PWM/PFM (XDL606)

  • 通过IC和线圈一体化、可节省空间并实现高效(率)、高散热、低EMI
  • Pch SW的占空比=100%、可对应VIN下降
  • 也有外置线圈产品 XD9267 (PWM)、XD9268 (PWM/PFM)

AEC-Q100 Grade-2
VIN: 3~36V (绝对最大额定值 40V、且 46V < 400ms)
VOUT: 1.8V~5V (通过外部电阻设置、XD9267 / XD9268: 1~25V)
IOUT: 600mA
fosc: 2.2MHz
最大占空比: 100% (Pch SW)
软启动: 可外部调整
Power Good功能
对应可湿性侧面的封装 (XDL605 / XDL606)
DC 8V输入用
XDL603 / XDL604
(XD9263 / XD9264)

线圈一体型降圧DC/DC, PWM (XDL603), PWM/PFM (XDL604)

  • 通过IC和线圈一体化、可节省空间并实现高效(率)、高散热、低EMI
  • Pch SW的占空比=100%、可对应VIN下降
  • 也有外置线圈产品 XD9263 (PWM)、XD9264 (PWM/PFM)

AEC-Q100 Grade-2
VIN: 3~18V (絶対最大定格 20V)
VOUT: 1.8V~5V (通过外部电阻设置、XD9263 / XD9264: 1~15V)
IOUT: 500mA
fosc: 2.2MHz
最大占空比: 100% (Pch SW)
软启动: 可外部调整
Power Good功能
对应可湿性侧面的封装 (XDL603 / XDL604)

降压
ISP, CMOS传感器用

所需规格
VOUT: 0.9V, 1.2V, 1.8V
IOUT: ~300mA
fosc > 2MHz

其他

  • 快速瞬态响应、高稳定性
  • 高效率
  • 低噪声
XDL601 / XDL602
(XD9260 / XD9261)

线圈一体型 HiSAT-COT 降压 DC/DC, PWM (XDL601), PWM/PFM (XDL602)

  • 低纹波和线圈一体型的低EMI、最适于防止对通讯/传感器的干扰
  • 基于HiSAT-COT控制的快速瞬态响应
  • 也有外置线圈产品XD9260 (PWM)、XD9261 (PWM/PFM)

AEC-Q100 Grade-2
VIN: 2.5~5.5V
VOUT: 0.8V~3.3V (XD9260 / XD9261: 0.8~3.6V)
IOUT: 1.5A
fosc: 3.0MHz (XD9260 / XD9261: 1.2MHz, 3.0MMHz)
对应可湿性侧面的封装 (XDL601 / XDL602)

RESET
直接连接电池 12V生产线的监视器用

所需规格
检测电压: 6~7V
释放电压: 9V

其他

  • 任意设置磁滞宽度
  • 解除/检测延迟
  • 对应12V线程的正负浪涌电压
XD6132

传感(VSEN)端子分离 & 电容延迟型 低功耗电压检测器

  • 通过分离传感端子使用分割电阻直接连接电池 最适于12V线程的监视器
  • 传感端子中内置浪涌电压保护电路
  • 通过一个外接电容对应解除/检测延迟
  • 检测和解除延迟时间比率可从4个模式中选择
  • 因设备的稳定运行、可通过滞后外部调整功能任意设置检测/解除电压

AEC-Q100 Grade-1
VIN: 1.6~6.0V
检测电压: 1.0V (通过传感检测引脚分离、内部固定、外部分割电容任意设置)
Iq: 1.28μA

附带看门狗功能的RESET
ISP的电源电压和运行的监视器用

所需规格
检测电压 1.6V
根据ISP调整WDT时间

XD6130 / XD6131

附带看门狗功能电压检测器

  • 通过一个外接电容Cd设置看门狗超时时间和解除延迟时间
  • 产品阵容包括带手动复位功能的XD6130、附带看门狗ON/OFF功能的XD6131

AEC-Q100 Grade-1
VIN: 1.5~6.0V
检测电压: 1.6~4.6V

解决方案概要

在汽车中使用到越来越多的相机模块、要求电源更小型化、高效率、低噪声、低功耗。

关于Primary 降压DC/DC

一般为在第一级降到公共电压及在第二级降到各所需电压供电的结构、分别称为一级(Primary)电源、二级(Secondary)电源。一级DC/DC会考虑EMI、开关(工作)频率使用2MHz以上。
如果轻载状态长、允许此时频率下降、则选择PWM/PFM转换(自动切换工作模式)型、如果无论负载状态如何也想恒定工作频率时、则选择PWM固定型。

此外、因冷启动、从怠速停止启动、长线束等、电源生产线的电压会大幅下降、所以适合于对应即使在输入电压下降时也易于保持输出电压的占空比100%的Pch SW型。

降压DC/DC, 36V工作 (绝对最大额定值 40V、且 46V ≦ 400ms)
XDL605: 线圈一体型 PWM
XDL606: 线圈一体型 PWM/PFM
XD9267: PWM
XD9268: PWM/PFM
降压DC/DC, 18V工作 (绝对最大额定值 20V)
XDL603: 线圈一体型 PWM
XDL604: 线圈一体型 PWM/PFM
XD9263: PWM
XD9264: PWM/PFM

为了安排启动顺序、将使用一级DC/DC的PG(Power Good)引脚和软启动时间设置。一级DC/DC充分启动之后、通过PG引脚驱动CE、启动二级的 DC/DC、防止ECU误动作。

此外、为了控制一级输入的尖峰(脉冲)噪声和来自所连接的线束的辐射噪声、一般会将浪涌电压钳或EMI滤波器用于一级DC/DC的输入。关于支持XDL605 CISPR 25的滤波器、以下链接地址可确认噪声数据。

※CISPR25_Class5噪声数据
XDL605-CISPR25_Class5.pdf[2.6MB]

关于ISP、CMOS传感器专用降压DC/DC

二级各电源生产线推荐小型、快速响应、低噪声的DC/DC。

降压DC/DC
XDL601: 线圈一体型 PWM, 快速瞬态响应, 低EMI
XDL602: 线圈一体型 PWM/PFM, 快速瞬态响应, 低EMI
XD9260: PWM, 快速瞬态响应
XD9261: PWM/PFM, 快速瞬态响应

此外、DC/DC的开关频率一般使用2MHz以上、但并不是像一级DC/DC那样由线束直接连接到外部、所以为了追求效率、有时也会使用较低的频率。因此、XD9260、XD9261我们准备了3.0MHz、1.2MHz两种类型。

如果已指定各电压的上电/断电顺序、则在各DC/DC的CE中使用CR的延迟使用进行设置。

用于监视输入电压的RESET IC

用于监视一级输入电压的传感(VSEN)引脚分离型的电压检测器。为了装置的稳定工作、防止误动作、适当的启动上升/停止下降序列是必要的。

VSEN引脚已使用分割电阻连接到一级侧输入电压。可实现超过电压检测器的绝对最大电压的电压监视。
ISP工作时需要电压检测器的输出信号、电压检测器的输入接一次电源侧的输出。RESETB输出连接ISP的I/O、通过ISP所监视。

电压检测器
XD6132: 内置传感分离, HYS (Hysteresis)外部调整, Cd外置解除/检测延迟, 传感引脚浪涌电压保护电路

配合此电压检测器、上图的运行如下所示。
例 : 一级 VIN: 直接连接电池 12V, 一级 DC/DC VOUT : 5V, 电压检测器的检测电压∶7V, 解除电压: 9V的情况

(a) 输入电压接入时、冷启动后复原时
直接连接电池的12V启动、一级DC/DC启动后、如果输出电压达到5V、则PG ="H"。
与此同时、通过二级的CE = "H"、二级DC/DC工作、向ECU提供电压。
如果输入电压解除电压∶超过9V、RESETB = "H"、电压检测器将通知ISP输入电压正常。

(b) 输入电压下降/切断时
输入电压低于检测电压7V时、RESETB =“L”、将通知ISP电压下降。ISP可根据该信号、在DC/DC输出电压下降前停止工作或执行数据保存等。
这里给予更多优点的是HYS (Hysteresis)外部调整和检测延迟时间。

  • HYS (Hysteresis)外部调整
    示例中、检测/解除电压 = 7V / 9V、但一般的电压检测器的解除电压已被固定在检测电压+5%左右、无法设置为已考虑这种冷启动等的检测/解除电压。
    具有HYS (Hysteresis)外部调整功能的电压检测器可通过外部电阻任意设置检测电压及解除电压、为变动剧烈的直接连接电池的用途所必需。
  • 检测延迟时间设定
    很多情况下、不想因短时间的电压下降而使ECU停止、此时利用检测延迟时间会有效。

关于ISP的电源电压和监视运行的带看门狗的RESET IC

使用一个带看门狗的RESET IC、可同时监视ISP的电源电压和正常运行。

带看门狗的电压检测器
XD6130: 一个带看门狗的电压检测器、外接电容、看门狗超时时间, 带手动复位功能
XD6131: 一个带看门狗的电压检测器、外接电容、看门狗超时时间, 带看门狗ON/OFF功能

通过监视电压功能、通知二级DC/DC输出电压已充分上升、开始ISP的运行、电压下降时也会通过通知、防止ISP误动作。ISP启动后、如果脉冲定期从ISP进入WD引脚、判断为正常运行、如果该信号不来了、判断ISP已失控、则通过RESET使之重新启动。如上所述、可用小型DC/DC和电压检测器配置简单而理想的电源。

以前为了防止噪声、使用了LDO、但因ISP、CMOS传感器的静态消耗电流增加及为了解决小型化的热门课题、高性能DC/DC成为必须产品。使用具有上述特点的电压检测器的解决方案更适合车载所需的安全性和正确工作的要求。

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