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DC-DC芯片在车载以太网摄像头中的设计应用

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实习生

发表于 2018-6-28 15:53:55 | 显示全部楼层 |阅读模式

文章来源:拍明芯城元器件商城
  随着汽车电子的不断进步,车载以太网也进入了一个快速发展的阶段,其中车载以太网摄像头的开发和应用尤为迅速。实际上摄像头在车上是属于ADAS系统的部件,而ADAS系统本身涉及到车辆自身、驾乘人员其他车辆、人、物的安全,因而对ADAS系统的可靠性、耐用性要求极高。
  值得注意的是,ADAS系统供电部分的设计对系统可靠性的影响非常大。因此在进行电源电路设计时,需要选择高可靠性的器件、增加相应的保护措施、预留足够的设计余量、顾及到电源系统的散热性能,对整个系统设计意义重大。
  笔者在开发一款车载以太网摄像头的设计中,选择了RICOHDC-DC芯片R1245S003E作为12V3.3V的电源方案。车载以太网摄像头内部架构和电源电压需求,如下图:
  整个方案需要3.3V2.8V1.8V三种电源,其中3.3V12V DC-DC转换,2.8V1.8VLDO3.3V转换。下面和大家一起分享下选择DC/DC转换器R1245S003E的理由和设计注意事项。
  一、器件选型
  首先,介绍下车载以太网摄像头产品对DC-DC电源的要求:
  1)满足AEC-Q100认证要求
  2)需要承受大于25V的输入电压
  3)需要输出短路保护功能
  4)需要过热关断保护功能
  5)需要较小的静态电流消耗
  6)较高的开关频率保证效率和合适的封装尺寸
  7)输出能力预留20%的实际电流需求余量
  下面看Ricoh R1245S003E是否满足DC-DC的设计要求,如下R1245x系列的主要特性。
  最大输入电压范围:4.5V30V(32V)(注释:满足车载摄像头电压输入要求)
  工作温度范围:-40°C105°C(注释:满足车载摄像头工作温度要求)
  内部集成N-MOSFETRon=0.35欧姆(Typ.)
  使用外部电阻,实现可调的输出电压:0.8V or more
  反馈电压和误差:0.8V±1.0%
  输出电流限制: 2.0A(Typ.)(注释:满足车载摄像头系统3.3V 600mA电流要求)
  低电压锁定: 4.0V(Typ.)
  工作频率:
  ~330kHz (A/B version)
  ~500kHz (C/D version)
  ~1000kHz(E/F version)
  ~2400kHz(G/H version)
  (注释:1000KHz开关频率满足效率要求)
  • Fold-back 保护频率:
  ~170kHz(B/D版本)
  ~250kHz(F版本)
  ~400kHz(H版本)
  闭锁保护延迟时间:4ms(Typ.) for A/C/E/G版本(注释:满足输出短路保护要求)
  热关断保护:160°C(Typ.)(注释:满足热保护要求)
  输入输出陶瓷电容推荐
  待机电流:0μA(Typ.) (注释:满足待机低电流要求)
  封装类型:HSOP-8EDFN2020-8(注释:5.2mmX6mm HSOP-8E满足实际设计要求)
  • AEC-Q100 认证封装:HSOP-8E(注释:满足AEC-Q100要求)
  以上可以看出,R1245S003E完全满足产品的设计需求。我同时比较了价格接近的TI LM5XX 芯片,相对R1245S003ELM5XX缺少短路保护,同时静电流偏大(23uA),所以设计选择了R1245S003E
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