隨著汽車電動(dòng)化、智能化浪潮推進(jìn),48V輕混、800V高壓平臺(tái)、ADAS(高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng))、智能座艙等技術(shù)快速普及,汽車電源系統(tǒng)面臨高壓兼容、低噪穩(wěn)定、功能安全、高密度集成等多重挑戰(zhàn)。從電池端能量轉(zhuǎn)換到座艙電子供電,從雷達(dá)傳感器低噪電源到顯示照明驅(qū)動(dòng),電源方案的可靠性與適配性直接決定整車性能與安全。
SoC&區(qū)域控制電源
高功率SoC正成為中央計(jì)算與自動(dòng)駕駛的核心引擎,而區(qū)域架構(gòu)則逐步取代傳統(tǒng)分布式設(shè)計(jì),這使得電源系統(tǒng)需要支持超過300W的高功率密度、實(shí)時(shí)遙測(cè),并滿足ASIL-D功能安全等級(jí)。在有限的PCB空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高功率密度供電,同時(shí)保障ASIL-D級(jí)功能安全,以及適配主流SoC平臺(tái)的動(dòng)態(tài)負(fù)載變化與熱管理壓力,成為了這一領(lǐng)域的核心挑戰(zhàn)。
ADI的MAXQ Power架構(gòu),如MAX20411是一款高效率同步降壓型轉(zhuǎn)換器系列,工作輸入電壓范圍為 3.0V 至 5.5V,輸出電壓范圍為 0.5V 至 1.275V。其寬輸入/輸出電壓范圍以及最高可提供 40A 峰值輸出電流的能力,使該器件系列非常適合用于板載負(fù)載點(diǎn)(POL)和后級(jí)穩(wěn)壓應(yīng)用。同時(shí),MAX25229等多輸出PMIC,集成了多路Buck與LDO,支持可編程電源時(shí)序與故障診斷,為區(qū)域控制器提供了一體化的多電壓軌供電方案。
ADAS雷達(dá)與攝像頭電源
ADAS系統(tǒng)正朝著平臺(tái)化、集成化的方向快速升級(jí),77/79 GHz毫米波雷達(dá)、高清攝像頭、駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)(DMS)等傳感設(shè)備的數(shù)量激增,這對(duì)電源的高頻工作能力(8MHz)和低噪聲特性提出了嚴(yán)苛要求,以適配日益緊湊的設(shè)計(jì)。如何提供低噪供電以保障信號(hào)采集精度,同時(shí)滿足ASIL-C/ASIL-B功能安全,并在小體積封裝下實(shí)現(xiàn)高集成度,耐受車規(guī)級(jí)的寬溫與電磁干擾,是ADAS電源面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。
ADI提供了一系列專為雷達(dá)設(shè)計(jì)的低噪PMIC,如MAX20430Mini-PMIC支持3.5V~36V寬輸入,集成了2.5A高壓轉(zhuǎn)換器、500mA升壓模塊和雙3A降壓模塊。在攝像頭與DMS領(lǐng)域,MAX25616IR-LED / VCSEL驅(qū)動(dòng)器提供10A峰值驅(qū)動(dòng)能力,ASIL-B合規(guī),專為DMS紅外照明設(shè)計(jì);MAX25249、MAX25252等ASIL-B合規(guī)PMIC則為圖像傳感器和SerDes芯片提供了低噪聲、高精度的多軌供電。
智能顯示與照明電源
OLED、μLED等新型顯示技術(shù)的普及,以及矩陣式局部調(diào)光成為標(biāo)配,正推動(dòng)汽車座艙顯示體驗(yàn)的革新。同時(shí),LED照明也在向區(qū)域架構(gòu)和矩陣式大燈升級(jí),這要求電源系統(tǒng)在提升效率的同時(shí),具備更高的調(diào)光精度。如何解決多通道LED驅(qū)動(dòng)的均勻性與點(diǎn)校正問題,控制EMI以避免干擾顯示信號(hào),并在小體積下實(shí)現(xiàn)高效率驅(qū)動(dòng),以適配局部調(diào)光、動(dòng)態(tài)光效等復(fù)雜需求,是智能顯示與照明電源的主要挑戰(zhàn)。
在顯示驅(qū)動(dòng)方面,MAX25580直接驅(qū)動(dòng)LED控制器支持4×24通道輸出,具備16位PWM調(diào)光和點(diǎn)校正功能,是局部調(diào)光顯示屏的理想選擇;MAX25239/40Buck-Boost轉(zhuǎn)換器(2V~42V輸入,4A/6A輸出)則可通過同軸電纜為遠(yuǎn)程攝像頭供電,并能耐受冷啟動(dòng)時(shí)的電壓瞬變。
在LED照明驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域,MAX25608矩陣管理器專為ADB智能大燈與動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)向燈設(shè)計(jì);MAX25560邊緣照明驅(qū)動(dòng)(6通道220mA)支持混合調(diào)光,廣泛適用于座艙氛圍燈、尾燈等場(chǎng)景。
數(shù)字座艙電源
數(shù)字座艙已成為汽車差異化競爭的焦點(diǎn),DolbyAtmos音頻等高功率應(yīng)用的普及,對(duì)電源的性能提出了更高要求。Silent Switcher、MAXQ Power等先進(jìn)技術(shù)被廣泛采用,以提升性能,同時(shí)成本優(yōu)化也成為了重要考量。如何在高負(fù)載下實(shí)現(xiàn)低噪聲與高效率,避免音頻/視頻信號(hào)受到電源干擾,并在成本約束下為座艙SoC提供高集成度的供電方案,是數(shù)字座艙電源面臨的核心挑戰(zhàn)。
ADI為音頻系統(tǒng)提供了MAX25203D雙相同步升壓控制器,其支持可編程柵極驅(qū)動(dòng)與動(dòng)態(tài)電壓縮放,電流共享精度達(dá)±5%,完全符合車規(guī)EMC要求,是高保真音頻系統(tǒng)的理想選擇。此外,還有例如LT8645S-2(65V輸入,8A輸出,待機(jī)2.5μA)、MAX20408(80V輸入,10A輸出,待機(jī)10μA)等高壓同步Buck轉(zhuǎn)換器,為座艙大屏和音頻功放提供了穩(wěn)定高效的供電。
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原文標(biāo)題:ADI“源”動(dòng)力——汽車電子篇
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