《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁(yè) > MEMS|傳感技術(shù) > 解決方案 > 解決角雷達(dá)系統(tǒng)的 3 大電源設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

解決角雷達(dá)系統(tǒng)的 3 大電源設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

2023-12-14
來(lái)源:德州儀器

  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(xiàng)優(yōu)勢(shì),,例如可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離檢測(cè),,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(dòng)駕駛和高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng),。

  雷達(dá)技術(shù)能夠直接測(cè)量對(duì)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(cè)試 (NCAP) 的要求,。隨著汽車?yán)走_(dá)市場(chǎng)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(gè)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(dòng)變道和側(cè)向來(lái)車輔助、盲點(diǎn)檢測(cè),、防撞,、行人檢測(cè)和車距預(yù)警。

  然而,,設(shè)計(jì)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(jì),因?yàn)槔走_(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(lái)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(jì)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(jì)中能夠增加更多的元件,并帶來(lái)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(shí),,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(jí)電感器-電容器 (LC) 濾波器或者低噪聲低壓差穩(wěn)壓器 (LDO) 來(lái)抑制噪聲雜散和紋波,但是使用這些元件通常會(huì)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(lái)越小,單位面積內(nèi)產(chǎn)生的熱量會(huì)越來(lái)越高,,而高溫會(huì)影響電源的完整性和使用壽命,。如果雷達(dá)芯片過熱,其運(yùn)行速度會(huì)減慢,,嚴(yán)重時(shí),,甚至可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)關(guān)機(jī)。對(duì)于智能角雷達(dá)來(lái)說,,這個(gè)問題更為重要,。高溫會(huì)影響雷達(dá)檢測(cè)對(duì)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(jì)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(jiǎn)化電源架構(gòu)來(lái)解決實(shí)現(xiàn)功率密度的挑戰(zhàn),。集成了時(shí)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(jí)的所有等級(jí)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(gè)低噪聲降壓轉(zhuǎn)換器和 1 個(gè) 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(jì)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(shí)現(xiàn) 17.6MHz 的開關(guān)頻率 (fsw),。這具有兩大主要優(yōu)勢(shì):

  ·無(wú)需在每個(gè)電源軌上都放置第二級(jí) LC 濾波器。由于高 fsw大于雷達(dá)技術(shù)的中頻,,因此無(wú)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(wú)需增設(shè)外部 LC 濾波器和 LDO,LP87745-Q1 的熱耗散更低,,因此不會(huì)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(gè) 5V 的電源軌,。

92.JPG

  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(yǔ)

  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(jì)挑戰(zhàn)至關(guān)重要,。TI LP87745-Q1 器件可支持 ASIL C 級(jí)功能安全系統(tǒng),,無(wú)需增設(shè)電壓監(jiān)測(cè)器,即可更輕松地滿足系統(tǒng)級(jí)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(jì)挑戰(zhàn),,并能夠用于前置雷達(dá)、艙內(nèi)雷達(dá)和級(jí)聯(lián)雷達(dá)的設(shè)計(jì),。



更多精彩內(nèi)容歡迎點(diǎn)擊==>>電子技術(shù)應(yīng)用-AET<<

mmexport1621241704608.jpg

本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點(diǎn),。轉(zhuǎn)載的所有的文章,、圖片、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有,。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無(wú)法一一聯(lián)系確認(rèn)版權(quán)者,。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題,,請(qǐng)及時(shí)通過電子郵件或電話通知我們,,以便迅速采取適當(dāng)措施,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失,。聯(lián)系電話:010-82306118,;郵箱:[email protected]