現代汽車中的高分辨率遠程攝像頭正在迅速發展，在狹小的空間內需要越來越高的功率。這在靈活性、電子產品小型化和散熱方面帶來了挑戰。本文回顧了目前可用方案的缺點，并介紹了MAX20049，這是一款高度集成的PMIC，可減少PCB空間，同時提高效率并保持設計靈活性，便于與不同的圖像傳感器重復使用。

現代汽車中的高分辨率遠程攝像頭在狹小空間內需要越來越高的功率。反過來，攝像機電源管理電子設備必須小巧且高效，以最大程度地減少熱量的產生，這些熱量會迅速升高小型攝像機外殼內的溫度，從而可能損害其可靠性。電源管理集成電路（PMIC）可以有效地幫助減小尺寸，但通常以降低靈活性為代價。該設計解決方案回顧了典型解決方案的缺點，并提出了一種高度集成的解決方案，該解決方案效率高，可減少PCB空間，同時保持設計靈活性，便于重用。

遠程攝像機電源

圖2顯示了一個高級遠程攝像頭系統。遙控攝像機通過 8V 同軸電纜供電。該POC（同軸電纜供電）軌隨后降壓至為成像儀和串行器供電所需的三個電壓軌。

圖2.遠程攝像機電源

典型解決方案尺寸

圖3所示的典型解決方案使用3個IC和十幾個無源器件來實現圖2的功率功能。結果是PCB尺寸約為69mm2.

圖3.典型解決方案PCB尺寸（68.7mm2)

高度集成的解決方案

圖4顯示了一個高度集成的解決方案，其中三個電源軌（AVDD、I/O、內核）來自單個PMIC。

圖4.靈活的PMIC架構

上述架構在MAX20049中實現，MAX20049是一款靈活的小型雙通道500mA降壓轉換器，具有兩個LDO。擴頻和 2.2MHz 開關頻率可降低 EMI，滿足 CISPR 低噪聲規范。獨立式 LDO3 具有出色的 PSRR，在 1kHz 時高達 90dB。PMIC 在小型 3mm x 3mm 側面可潤濕 （SW） TQFN-16 封裝中集成了四個穩壓器。

由于時鐘頻率高，外部元件很小。這與小型TDFN-12封裝一起，產生的PCB尺寸僅為約38mm2如圖 5 所示。這比圖3中的典型解決方案小45%。

圖5.更小的PCB尺寸，采用MAX20049 （37.8mm2)

更高的效率

圖6的效率曲線是在以下條件下測量的：

降壓1 = 3.8V

I/O = 1.8V， I降壓2100mA 至 600mA

AVDD = 3.3V， I低密度脂蛋白3= 50mA

內核 = 1.2V，I低密度纖維4= 100mA

在這些條件下，系統效率（3 個電源軌輸出的功率超過輸入功率）在滿載時為 73%，而競爭對手為 67%。

圖6.更高的效率減少熱量

高靈活性

四個穩壓器中的三個（BUCK1、BUCK2、LDO3）幾乎是獨立的，其輸入和輸出完全可訪問。它們賦予PMIC極大的架構靈活性，支持具有不同圖像傳感器的多種配置。第四個穩壓器 （LDO4） 在內部連接到 BUCK2，以節省一個引腳，并將整個解決方案安裝在盡可能小的封裝中。

圖7.高度靈活的PMIC支持不同的圖像傳感器

高安全性和可靠性

PMIC通過了AEC-Q100封裝集成電路的壓力測試認證。該 IC 具有故障保護功能，旨在防止異常情況。如果任一降壓輸出短路，則相應的轉換器將實現逐周期電流限制。如果LDO級聯，則相應的LDO輸出跟蹤降壓輸出。該 IC 在所有四個輸出軌上提供電壓監控。一旦檢測到過壓或欠壓，電源良好就會變為高阻抗。

軟啟動、排序和監控

該 IC 具有一個內部軟啟動定時器。參考圖4，BUCK1轉換器首先啟動，斜坡速率為3.3V/ms，LDO3與BUCK1同時啟動，軟啟動時間為500μs。在 BUCK1 輸出達到穩壓后，BUCK2 以 3.3V/ms 的斜坡速率軟啟動。一旦 BUCK2 的輸出達到穩壓，LDO4 就開始軟啟動。該 IC 在所有四個輸出軌上提供過壓和欠壓監控。一旦檢測到過壓或欠壓，電源良好就會變為高阻抗。

結論

現代汽車中的高分辨率遠程攝像頭正在迅速發展，在狹小的空間內需要越來越高的功率。這在靈活性、電子產品小型化和散熱方面帶來了挑戰。我們回顧了目前可用解決方案的缺點，并介紹了MAX20049，這是一款高度集成的PMIC，可減少PCB空間，同時提高效率并保持設計靈活性，便于與不同的圖像傳感器重復使用。

審核編輯：郭婷