TI最新buck-boost 轉換器助力車(chē)載攝像頭POC方案

為了使駕駛安全避免事故，高級駕駛員輔助系統 (ADAS)正成為現代汽車(chē)的標準配置。攝像頭是高級駕駛員輔助系統 (ADAS)的重要組成部分，可提供駕駛員以前無(wú)法查看的盲點(diǎn)視圖、交通標志識別、行人檢測以及車(chē)輛停車(chē)輔助（圖 1）。

那么，車(chē)載攝像頭POC方案為什么需要buck-boost轉換器：

●    用于支持發(fā)動(dòng)機啟停技術(shù)和冷啟動(dòng)

燃油汽車(chē)可以通過(guò)在汽車(chē)怠速時(shí)關(guān)閉電機來(lái)節省油耗。汽車(chē)電池的電壓通常為 12V，但在充滿(mǎn)電的電池上可高達 16V。采用啟停技術(shù)的車(chē)輛在發(fā)動(dòng)機啟動(dòng)時(shí)電池電壓會(huì )出現較大的電壓驟降，因此電源下限可能遠低于典型的 12V，通常為 6V 甚至更低。

冷啟動(dòng)產(chǎn)生的情況更為惡劣。在寒冷的天氣里，發(fā)動(dòng)機啟動(dòng)時(shí)的汽車(chē)電池電壓可能低至 5V 或更低。

●    減小同軸電纜上電流壓降

隨著(zhù)攝像頭出現在車(chē)身不同位置，攝像頭離供電ECU的位置越來(lái)越遠，同軸電纜長(cháng)度增加，電纜阻抗成為不可忽略因素。在同等負載條件下，當汽車(chē)電池電壓較低時(shí)，輸入電流會(huì )增大，從而導致線(xiàn)上壓降增大，可能會(huì )引起遠端攝像頭模組的供電電壓低于額定要求。

Buck-boost轉換器在高于和低于其輸出的寬輸入電壓范圍內保持輸出穩定: 當Vin > Vout，IC 在降壓buck模式下進(jìn)行調節，而當 Vin< Vout，它會(huì )無(wú)縫過(guò)渡到升壓boost操作，維持Vout穩定。

圖 2顯示了一個(gè)車(chē)載POC攝像頭系統。右半邊攝像頭ECU(或ADAS DCU)部分：buck-boost轉換器TPS55289的輸入連接到電池，輸出8-10V電壓，經(jīng)過(guò)交流阻斷線(xiàn)圈 (L) 和同軸電纜為遠程攝像機提供直流電源；解串器通過(guò)交流耦合電容器組 (C) 和相同的同軸電纜將微處理器連接到遠程攝像機進(jìn)行數據傳輸。左半邊攝像頭模組部分: 電源管理IC(PMIC)的輸入經(jīng)過(guò)交流阻斷線(xiàn)圈 (L)與同軸電纜連接，輸出接到電源管理IC(PMIC)給攝像頭模組各部分供電；串行器通過(guò)交流耦合電容器組 (C) 和相同的同軸電纜和遠程ECU進(jìn)行數據傳輸。

圖2.  汽車(chē)攝像頭POC系統

TPS55289，TI最新全集成buck-boost轉換器，在小封裝內集成控制器和四個(gè)FET，具有低 Rds(on)和高效率，以及低EMI特性，適應車(chē)載攝像頭POC系統的嚴酷要求。

●    高功率密度：0 × 5.0 mm尺寸，最高8A 平均電感電流限制，支持2.2MHz 開(kāi)關(guān)頻率可減小電感尺寸

●    高效率：14mΩ / 22mΩ 和 11mΩ / 11mΩ Rdson FET，在 VIN = 9 V，VOUT = 12 V 和 IOUT = 3 A 時(shí)效率為 96%

●    低EMI：支持抖頻，開(kāi)關(guān)頻率支持200k-2.2MHz寬范圍

下圖為T(mén)PS55289電路框圖。

圖3.  TPS55289電路框圖

來(lái)源：TI

作者：Peihai Liu