您的位置 首页 FPGA

高效小标准电源计划,为印象传感器供电

为汽车摄像机应用中的数字影像传感器供电涉及各种不同的设计要素。在下雨、积雪、雾天以及其他困难的驾驶环境下,高水准的影像质量是十分必要的。汽车驾驶员在倒车时对该技术的依赖程度要远远高于肉眼检查。如果模拟

为轿车摄像机运用中的数字印象传感器供电触及各种不同的规划要素。在下雨、积雪、雾天以及其他困难的驾驭环境下,高水准的印象质量是十分必要的。轿车驾驭员在倒车时对该技能的依靠程度要远远高于肉眼查看。假如模仿电源轨迹的低噪声需求、功率和尺度等首要规划要素不能得到优化,那么在杰出气候条件下运作杰出的解决计划未必能适用于恶劣的气候条件

规划要素

为轿车摄像机运用中的数字印象传感器供电触及各种不同的规划要素。印象质量是衡量此类运用是否能盈余的重要方针。在下雨、积雪、雾天以及其他困难的驾驭环境下,高水准的印象质量是十分必要的。轿车驾驭员在倒车时对该技能的依靠程度要远远高于肉眼查看。假如模仿电源轨迹的低噪声需求、功率和尺度等首要规划要素不能得到优化,那么在杰出气候条件下运作杰出的解决计划未必能适用于恶劣的气候条件。

高档驾驭员辅佐体系

例如,AptinaAR0132 是一款遍及的传感器,具有120万像素和和 720p60 分辨率,支撑高动态规划成像,适用于轿车高档驾驭员辅佐体系 (ADAS) 及周围视图/泊车辅佐摄像运用。其间内核 (VDD) 及I/O 部分 (VDD_IO) 需求 1.8V 电压,模仿部分(VAA、VAA_PIX 和 VDD_PLL)需求 2.8V 电压。很显然,该芯片的模仿部分更简略受其电源线噪声的影响。许多规划计划都运用了低压差稳压器 (LDO) 将一切电源从5V的输入轨迹加以降频转化。

规划方针

全体方针是为AR0132AT 印象传感器供给一种有用的电源体系施行计划,使其成功集成至轿车运用及封装中。虽然其它传感器与体系的详细情况或许有所不同,但本文所评论的原理具有遍及的适用性。

印象传感器的尺度十分重要,因为它有必要归入25 毫米的立方体中,这就对全体功率和杰出的散热办理提出了很高要求。虽然LDO 具有低噪声输出,但其功耗高,会对印象传感器加热,形成不良影响,因此在25 毫米的立方体中作业并不抱负。

开关电源解决计划的功耗要低得多,但本质上具有更高的输出纹波和噪声。在施行开关电源解决计划时,需求额外留意印象传感器对其模仿输入电源轨迹的噪声(纹波)灵敏度。

规划进程

为规划出能够为印象传感器高效供电的电源体系,有必要知道传感器灵敏度等级和开关电源的纹波输出,以便采纳相应规划过程将传感器电源轨上的纹波降至退化阀值以下。

印象传感器的噪声阀值丈量

图1 中的简略电路是用来限制每个传感器电源轨迹的噪声阀值。

1.jpg

图 1 噪声阀值测验电路

经过在手提电脑上运转的Aptina Devware 开发软件调查印象质量,咱们看到发生器频率从50kHz进步到了5MHz。就灵敏轨迹而言,信号大小会不断削弱,直到不再呈现视觉假象停止。

部件挑选考量

因为全体电源需求十分低(数字内核/输入输出为0.28W,模仿部分为0.42W),咱们有必要挑选额外输入作业电压为13.5V、可在低输出电流下高功率运作的电源转化%&&&&&%。根据这些要素,咱们应挑选稳定的时刻 (COT) 架构。COT 架构适用于那些在轻负载下高效运作,以及只需极小的外部电流容量便可取得杰出的负载瞬态呼应的运用。在轻负载下完成高功率会带来更多的输出纹波,这与脉冲频率调制 (PFM) 形式计划相似。COT 架构可在两方面供给协助:功率/散热办理和解决计划规划。

挑选可接受轿车运用中负载突降电压(一般是40V)的部件具有极大的优势,可协助最大极限地削减或消除输入维护电路。

电源架构

因为该传感器旨在满意轿车环境的运用需求,咱们天然应该挑选LM34919C作为实例。该器材具有4.5V-50V 的输入电压规划,是轿车电池供电运用的抱负挑选。

LM34919前端不只支撑直接经过12V 的轿车电池为AR0132 供给2.8V 电压,并且还可为LM3671 1.8V 稳压器供给输入。

图2 展现了规划实例的全体电源架构。

2.jpg

图 2 全体电源架构

满意印象传感器的噪声阀值要求

LM34919C的稳定时刻架构在 FB 引脚上需求最低 25mVP-P 的纹波才干坚持所需的稳定性。该 LM34919 的规划要求与下降印象传感器灵敏电轨的纹波电压这一规划目的恰好相反。

3.jpg

图 3 最低输出纹波电路

为了在坚持牢靠稳定性的一起最大极限下降输出纹波,咱们运用了图3 中的纹波按捺电路。该电路不只可向FB 引脚供给满足的纹波,一起还可将输出端的纹波下降至10mVP-P 以下。

为进一步避免纹波发生印象假象,可运用RC 滤波器维护灵敏电轨。除了供给恰当的纹波衰减之外,RC滤波器首要是为完成最低功耗而规划的。虽然测验进程中只要VAA 和VAA_PIX 电轨显示出灵敏特性,但也可对VDD_PLL 电轨(图4)进行过滤,以防万一。

4.jpg

图 4 RC 纹波滤波器

一切三个电源在2MHz 邻近完成了40db 的方针衰减(图5)。从而将印象传感器的纹波降至100μV,这比调查到的任何传感器噪声阀值都要低40db。

5.jpg

图 5 RC 滤波器频率与瞬态呼应仿真

为契合PLL 电源优先的AR0132AT 电源排序需求,VDD_PLL电源采用了南北极过滤器。

在每个实例中,每个电源终究的滤波%&&&&&%器都可随印象传感器的输入旁路增大一倍。

6.jpg

图 6 终究的电源体系方框图

为便利测验,电源体系施行了子卡设置,可插在AR0132 演示前板(开始为一切导轨电压运用了LDO)上的排针孔上。其间,未运用的线性稳压器和其它组件被移除。该组合首要用来展现印象质量以及代替电源体系的功能。

声明:本文内容来自网络转载或用户投稿,文章版权归原作者和原出处所有。文中观点,不代表本站立场。若有侵权请联系本站删除(kf@86ic.com)https://www.86ic.net/fangan/fpga/283056.html

为您推荐

联系我们

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮箱: kf@86ic.com

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部