ASIL級(jí)攝像頭電源保護(hù)器保護(hù)您的車載攝像頭

如今，當(dāng)您開車時(shí)，您的眼睛并不是唯一盯著道路的人?，F(xiàn)代車輛現(xiàn)在擁有多個(gè)攝像頭，這些攝像頭與雷達(dá)和激光雷達(dá)等其他先進(jìn)傳感器相結(jié)合，支持高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）等安全功能。這些傳感器的融合可檢測(cè)盲點(diǎn)、行人、街道等......甚至引導(dǎo)車輛自行停車。例如，今天的一些半自動(dòng)駕駛汽車有8到12個(gè)攝像頭，為停車輔助提供360度環(huán)視，并為避免碰撞提供250米的前方視野。這些攝像機(jī)可以與超聲波傳感器和前向雷達(dá)配合使用，以提供更廣闊的視野。

根據(jù)Research and Markets的一份報(bào)告，到7年，全球汽車攝像頭市場(chǎng)預(yù)計(jì)將達(dá)到約5億美元，2023年至24年的復(fù)合年增長(zhǎng)率為3.2018%。研究人員指出，對(duì)ADAS的需求以及北美和歐洲政府對(duì)后視倒車攝像頭的要求是這一增長(zhǎng)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。此外，攝像頭開始取代一些汽車中的傳統(tǒng)側(cè)視鏡，新興的駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)依靠攝像頭來評(píng)估困倦或分心等情況。向更高的安全標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)變只會(huì)繼續(xù)推動(dòng)對(duì)相機(jī)的需求。

鑒于這些汽車攝像頭在安全方面發(fā)揮著如此關(guān)鍵的作用，因此必須確保它們正確供電并可靠運(yùn)行。您還需要考慮是否符合汽車安全完整性等級(jí) （ASIL）。ASIL對(duì)汽車系統(tǒng)中的固有安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分類，是符合ISO 26262的重要組成部分，ISO <>為安全關(guān)鍵型汽車部件提供了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

平衡電源和保護(hù)需求

汽車攝像頭有多種電源管理方案，通常，路徑從提供電源的汽車電池到遠(yuǎn)程攝像頭本身。假設(shè)您有一個(gè) 12V 汽車電池和幾個(gè)攝像頭，可以通過同軸電纜供電。由于電池和電纜之間的電壓擺幅很大（通常為8V-10V，每臺(tái)攝像機(jī)0.3A），因此您需要考慮與同軸系統(tǒng)供電相關(guān)的各種約束。您需要一個(gè)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器來調(diào)整不同的電壓，尤其是在啟停和冷啟動(dòng)條件下。但是，您仍然需要針對(duì)過流、對(duì)地短路和電池短路等故障情況提供一些隔離，所有這些都可能導(dǎo)致?lián)p壞，從而影響駕駛員和乘客的安全。為此，您可能需要根據(jù)系統(tǒng)中的攝像機(jī)數(shù)量開發(fā)用于系統(tǒng)監(jiān)控的其他硬件和軟件和/或使用多個(gè)離散設(shè)備。

更好的是，您可以為您的汽車攝像頭模塊選擇高度集成的攝像頭電源保護(hù)器IC。這種器件使您能夠通過嚴(yán)格控制每個(gè)通道的最大電流來最小化故障緩解電路。您還可以將每臺(tái)攝像機(jī)上的所有故障與單個(gè)電源和其他攝像機(jī)隔離開來。理想的保護(hù)器IC還可以通過I2C.

相機(jī)保護(hù)器可以是相機(jī)系統(tǒng)的融合電氣控制單元（ECU）的一部分。降壓-升壓轉(zhuǎn)換器將連接到汽車電池，并通過攝像頭保護(hù)器、交流阻斷線圈和同軸電纜向遠(yuǎn)程攝像頭提供直流電源。四通道解串器將通過一組交流耦合電容器和相同的同軸電纜將微處理器連接到遠(yuǎn)程攝像機(jī)。每個(gè)遠(yuǎn)程攝像頭將由汽車電源管理IC（PMIC）、串行器和圖像傳感器進(jìn)行管理。圖 2 描述了此體系結(jié)構(gòu)。

圖2.汽車攝像頭系統(tǒng)的電源管理架構(gòu)。

業(yè)界唯一的ASIL級(jí)相機(jī)保護(hù)器

Maxim的MAX20087提供了一個(gè)可插入遠(yuǎn)程攝像頭系統(tǒng)的攝像頭保護(hù)器IC示例。它是業(yè)界唯一的 ASIL 級(jí)相機(jī)保護(hù)器（符合 ASIL B 到 ASIL D），集成了 I2基于 C 的診斷。作為雙/四通道器件，它在 600mm x 4mm、4 引腳 TQFN 中提供兩個(gè)或四個(gè) 20mA 保護(hù)開關(guān)。MAX20087單路同時(shí)支持8個(gè)攝像頭，而在同一總線上并聯(lián)的兩個(gè)器件支持<>個(gè)攝像頭。該器件可單獨(dú)保護(hù)每個(gè)輸出免受電池短路、對(duì)地短路和過流情況的影響。集成的 <> 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ADC） 可根據(jù) ASIL 合規(guī)性的要求監(jiān)控電流、電壓和電源讀數(shù)。

MAX20087集成的功能使您不必使用更多的分立元件。例如，由于該器件阻止電池短路回饋到電源軌，因此無需在每個(gè)通道上添加反向阻斷二極管。購(gòu)買MAX20087EVKIT評(píng)估板，可以評(píng)估MAX20087的下一個(gè)車載攝像頭設(shè)計(jì)，該評(píng)估板可以作為獨(dú)立的保護(hù)器工作，也可以通過I.連接到控制器。2用于高級(jí)控制和診斷的 C 接口。

為了完善攝像頭系統(tǒng)的電源管理架構(gòu)，Maxim提供各種汽車電源IC。例如，這些汽車PMIC可以支持遠(yuǎn)程攝像頭：

MAX25249和MAX25249B四路輸出微型PMIC是業(yè)界尺寸最小的此類解決方案，用于具有精密監(jiān)控功能的汽車攝像頭。這些器件在 3.5mm x 3.5mm、20 引腳 TQFN 中集成了三個(gè) DC-DC 轉(zhuǎn)換器和一個(gè)高 PSRR LDO。

MAX20049是靈活、緊湊、四路電源，具有2.2MHz、500mA降壓轉(zhuǎn)換器和雙路LDO，適用于汽車攝像頭模塊。兩個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)用于固定頻率脈寬調(diào)制 （PWM） 操作，輸入電壓范圍為 3.5V 至 17V。

鑒于車載攝像頭在汽車系統(tǒng)中發(fā)揮的關(guān)鍵作用，確保您的車載攝像頭正確供電并可靠運(yùn)行至關(guān)重要。這就是為什么合適的汽車PMIC可以使您的設(shè)計(jì)與眾不同。

審核編輯：郭婷