在過去十年內(nèi),，雷達(dá)傳感技術(shù)開始逐步替代傳統(tǒng)的汽車傳感方式,。雷達(dá)傳感技術(shù)具有多項優(yōu)勢,，例如可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離檢測,，具有更高的分辨率和精度。因此,，雷達(dá)傳感技術(shù)被廣泛應(yīng)用于駕駛安全功能,、自動駕駛和高級駕駛輔助系統(tǒng)。
雷達(dá)技術(shù)能夠直接測量對向物體的距離和徑向速度,，且在陰晴雨雪等各類天氣狀況下均不受干擾,，這正好符合了新車碰撞測試 （NCAP） 的要求。隨著汽車?yán)走_(dá)市場的不斷擴(kuò)張,，角雷達(dá)技術(shù)也得到了迅速發(fā)展,。
角雷達(dá)安裝在汽車前后四個角上，能夠感應(yīng)通過低帶寬網(wǎng)絡(luò)（例如控制器局域網(wǎng)靈活數(shù)據(jù)速率 （CAN-FD））發(fā)送的輸出物體數(shù)據(jù),，以便雷達(dá)直接處理,。角雷達(dá)可輔助許多應(yīng)用,，包括自動變道和側(cè)向來車輔助,、盲點檢測、防撞,、行人檢測和車距預(yù)警,。
然而，設(shè)計一款可靠的角雷達(dá)應(yīng)用頗具挑戰(zhàn)性,，特別是在電源設(shè)計,，因為雷達(dá)傳感器通常需要特定的噪聲和紋波水平、供電能力和散熱來避免影響射頻 （RF） 性能,。
目前,，角雷達(dá)應(yīng)用中存在著三大電源設(shè)計挑戰(zhàn)：
·電源的尺寸。尺寸越小的電源可以提供更高的功率密度和能效,，這樣在設(shè)計中能夠增加更多的元件,，并帶來額外的靈活性。由于汽車前后四角的空間有限,，智能角雷達(dá)應(yīng)用需要更小的電源解決方案尺寸,。此外，縮小電源尺寸在保證相同功率的同時,，還能降低整體系統(tǒng)成本,。
·雷達(dá)傳感器的低紋波和噪聲規(guī)格。紋波直接影響了電源的輸出電壓精度和噪聲水平,，繼而影響系統(tǒng)整體的射頻性能,。雖然可以使用第二級電感器-電容器 （LC） 濾波器或者低噪聲低壓差穩(wěn)壓器 （LDO） 來抑制噪聲雜散和紋波,，但是使用這些元件通常會導(dǎo)致電源尺寸過大、溫度過高,，以及整體成本增加,。
·電源的溫度。隨著雷達(dá)電源尺寸越來越小,，單位面積內(nèi)產(chǎn)生的熱量會越來越高,，而高溫會影響電源的完整性和使用壽命。如果雷達(dá)芯片過熱,，其運行速度會減慢,，嚴(yán)重時，甚至可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)關(guān)機(jī),。對于智能角雷達(dá)來說,，這個問題更為重要。高溫會影響雷達(dá)檢測對向物體的距離和徑向速度的能力,。
PMIC 如何幫助解決電源設(shè)計挑戰(zhàn)
與分立式方案相比,，采用電源管理集成電路 （PMIC） 可以通過縮小解決方案尺寸并簡化電源架構(gòu)來解決實現(xiàn)功率密度的挑戰(zhàn)。集成了時序控制電路的 PMIC 可以幫助監(jiān)控溫度,，并能滿足車輛安全完整性等級的所有等級要求,。
其中，一種方法是在雷達(dá)單片微波集成電路上使用 3 個低噪聲降壓轉(zhuǎn)換器和 1 個 5V 升壓轉(zhuǎn)換器 PMIC,。德州儀器 （TI） LP87745-Q1 器件是專為雷達(dá)傳感器設(shè)計的小尺寸 PMIC,。
LP87745-Q1 的直流/直流開關(guān)有助于降低整體成本、抑制噪聲雜散,、降低紋波幅度,，并實現(xiàn) 17.6MHz 的開關(guān)頻率 （fsw）。這具有兩大主要優(yōu)勢：
·無需在每個電源軌上都放置第二級 LC 濾波器,。由于高 fsw大于雷達(dá)技術(shù)的中頻,，因此無需濾波器。
·高 fsw 產(chǎn)生的紋波幅度更低,，噪聲雜散更少,，因此更容易控制噪聲水平。
由于無需增設(shè)外部 LC 濾波器和 LDO,，LP87745-Q1 的熱耗散更低,，因此不會影響雷達(dá)芯片組的 RF 性能。LP87745-Q1 的溫度水平可以管理電源的熱耗散水平,，從而保持了雷達(dá)芯片的完整性,。
如圖 1 所示，LP87745-Q1 支持為基于 CAN-FD 開發(fā)的雷達(dá)芯片組（例如 AWR2944）提供 1 個 5V 的電源軌,。
圖 1：LP87745-Q1 為適用于角雷達(dá)應(yīng)用的 AWR2944 雷達(dá)芯片供電
結(jié)語
為了提高雷達(dá)應(yīng)用的性能以及維護(hù)司乘安全,，解決電源設(shè)計挑戰(zhàn)至關(guān)重要,。TI LP87745-Q1 器件可支持 ASIL C 級功能安全系統(tǒng)，無需增設(shè)電壓監(jiān)測器,，即可更輕松地滿足系統(tǒng)級的功能安全要求,。LP87745-Q1 的新功能可有助于解決角雷達(dá)的電源設(shè)計挑戰(zhàn)，并能夠用于前置雷達(dá),、艙內(nèi)雷達(dá)和級聯(lián)雷達(dá)的設(shè)計,。
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