TI最新buck-boost 轉(zhuǎn)換器助力車載攝像頭POC方案

為了使駕駛安全避免事故，高級駕駛員輔助系統(tǒng) (ADAS)正成為現(xiàn)代汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置。攝像頭是高級駕駛員輔助系統(tǒng) (ADAS)的重要組成部分，可提供駕駛員以前無法查看的盲點(diǎn)視圖、交通標(biāo)志識別、行人檢測以及車輛停車輔助（圖 1）。

那么，車載攝像頭POC方案為什么需要buck-boost轉(zhuǎn)換器：

●    用于支持發(fā)動機(jī)啟停技術(shù)和冷啟動

燃油汽車可以通過在汽車怠速時(shí)關(guān)閉電機(jī)來節(jié)省油耗。汽車電池的電壓通常為 12V，但在充滿電的電池上可高達(dá) 16V。采用啟停技術(shù)的車輛在發(fā)動機(jī)啟動時(shí)電池電壓會出現(xiàn)較大的電壓驟降，因此電源下限可能遠(yuǎn)低于典型的 12V，通常為 6V 甚至更低。

冷啟動產(chǎn)生的情況更為惡劣。在寒冷的天氣里，發(fā)動機(jī)啟動時(shí)的汽車電池電壓可能低至 5V 或更低。

●    減小同軸電纜上電流壓降

隨著攝像頭出現(xiàn)在車身不同位置，攝像頭離供電ECU的位置越來越遠(yuǎn)，同軸電纜長度增加，電纜阻抗成為不可忽略因素。在同等負(fù)載條件下，當(dāng)汽車電池電壓較低時(shí)，輸入電流會增大，從而導(dǎo)致線上壓降增大，可能會引起遠(yuǎn)端攝像頭模組的供電電壓低于額定要求。

Buck-boost轉(zhuǎn)換器在高于和低于其輸出的寬輸入電壓范圍內(nèi)保持輸出穩(wěn)定: 當(dāng)Vin > Vout，IC 在降壓buck模式下進(jìn)行調(diào)節(jié)，而當(dāng) Vin< Vout，它會無縫過渡到升壓boost操作，維持Vout穩(wěn)定。

圖 2顯示了一個(gè)車載POC攝像頭系統(tǒng)。右半邊攝像頭ECU(或ADAS DCU)部分：buck-boost轉(zhuǎn)換器TPS55289的輸入連接到電池，輸出8-10V電壓，經(jīng)過交流阻斷線圈 (L) 和同軸電纜為遠(yuǎn)程攝像機(jī)提供直流電源；解串器通過交流耦合電容器組 (C) 和相同的同軸電纜將微處理器連接到遠(yuǎn)程攝像機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。左半邊攝像頭模組部分: 電源管理IC(PMIC)的輸入經(jīng)過交流阻斷線圈 (L)與同軸電纜連接，輸出接到電源管理IC(PMIC)給攝像頭模組各部分供電；串行器通過交流耦合電容器組 (C) 和相同的同軸電纜和遠(yuǎn)程ECU進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

圖2.  汽車攝像頭POC系統(tǒng)

TPS55289，TI最新全集成buck-boost轉(zhuǎn)換器，在小封裝內(nèi)集成控制器和四個(gè)FET，具有低 Rds(on)和高效率，以及低EMI特性，適應(yīng)車載攝像頭POC系統(tǒng)的嚴(yán)酷要求。

●    高功率密度：0 × 5.0 mm尺寸，最高8A 平均電感電流限制，支持2.2MHz 開關(guān)頻率可減小電感尺寸

●    高效率：14mΩ / 22mΩ 和 11mΩ / 11mΩ Rdson FET，在 VIN = 9 V，VOUT = 12 V 和 IOUT = 3 A 時(shí)效率為 96%

●    低EMI：支持抖頻，開關(guān)頻率支持200k-2.2MHz寬范圍

下圖為TPS55289電路框圖。

圖3.  TPS55289電路框圖

來源：TI

作者：Peihai Liu