onsemi NCV92310汽车同轴电缆供电PMIC技术深度解析

描述

安森美 NCV92310汽车同轴电缆供电 (POC) 图像传感器电源管理IC (PMIC) 优化用于提供同轴电缆供电汽车应用子系统,例如后视、前视和环视摄像头。NCV92310集成了多个直流-直流降压型开关电源转换器和一个LDO,用来为图像传感器、SerDes以及远程相机模块中的任何其他外部元件供电。安森美NCV92310将所有电源要求集成到单个器件中,从而减小了解决方案尺寸和复杂性,同时支持当今市场上的各种图像传感器。NCV92310 PMIC具有极高的灵活性,以确保兼容各种传感器和功能安全要求。NCV92310可与安森美的图像传感器无缝配对,确保有高质量的设计和极少的设计工作量。

数据手册;*附件:onsemi NCV92310汽车同轴电缆供电 (POC) PMIC数据手册.pdf

特性

  • 一个同轴电缆供电直流-直流转换器(2.15MHz,2.2H/10F,1.2A),具有2.8V至5.0V(100mV每档)的可编程输出电压范围
  • 一个直流-直流转换器(2.15MHz,1H/10F,1A),具有0.6V至2.175V(25mV每档)的可编程输出电压范围
  • 一个直流-直流转换器(2.15MHz,1H/10F,500mA),具有0.6V至2.175V(25mV每档)的可编程输出电压范围
  • 一个低噪声、低压差稳压器(2.2F,300mA)
    • 可编程输出电压范围:2.6V至3.3V(100mV每档)
    • 低输出噪声:50V RMS (典型值,VOUT = 2.8V,10Hz至100kHz)
  • 控制
    • 兼容400kHz/1MHz^I2C^
    • ^I2C^使能控制位
    • /RST和中断输出引脚
    • 可定制上电/断电顺序,带软启动
  • 扩展输入电压范围:4.6V至18V
  • 效率:88%
  • 灵活支持各种图像传感器
  • 设计用于安全关键型应用
  • 各种故障检测和报告
  • QFNW-20封装,占位面积为3.5mm x 3.5mm,脚距为0.5mm
  • 潮湿敏感度等级 (MSL) 1级

典型应用电路

PMIC

功能框图

PMIC

onsemi NCV92310汽车同轴电缆供电PMIC技术深度解析

一、产品概述与核心特性

NCV92310‌是安森美图像传感器电源管理IC系列产品,专为汽车同轴电缆供电应用子系统优化设计,包括后视、前视和环视摄像头。该器件在3.5x3.5mm QFNW20封装中集成以下关键电源模块:

主要特性亮点

  • 1个PoC DCDC转换器‌(2.15MHz,2.2mH/10mF,1.2A)
    • 输出电压可编程:2.8V至5.0V,步进100mV
    • 采用2.2mH电感与10μF电容组合
  • 2个高效降压DCDC转换器‌(1A和500mA),支持动态电压调节
  • 1个低压差线性稳压器‌(2.2mF,300mA)
    • 输出电压可编程:2.6V至3.3V,步进100mV
    • 典型输出噪声仅50mVrms(Vout=2.8V,10Hz至100kHz)
    • 低噪声特性特别适合图像传感器供电

控制与接口特性

  • 400kHz/1MHz I2C兼容接口
  • I2C使能控制位
  • /RST和中断输出引脚
  • 可自定义的上下电序列与软启动机制

二、电气特性与性能参数

输入电压范围

  • 扩展输入电压范围‌:4.6V至18V
  • 支持直接连接滤波后的同轴电缆电源

各通道详细性能参数

PoC DCDC转换器(DCDC1)

  • 输出精度:±1.5%(典型值)
  • 最大输出电流:1.2A
  • 峰值电流限制:高侧1.8A,低侧1A
  • 负载调整率:0.05%/A
  • 线性调整率:0.001%/V

1A低压DCDC转换器(DCDC2)

  • 输出精度:±1%
  • 可编程输出电压:0.6V至2.175V,25mV步进

500mA低压DCDC转换器(DCDC3)

  • 输出精度:±1%
  • 负载调整率:0.05%/A
  • 线性调整率:0.001%/V

三、系统架构与功能模块

功能框图解析

从简化的功能框图可以看出,NCV92310采用高度集成的架构:

  • 电压监测模块‌配备窗口电压比较器
  • 二级带隙基准‌专门用于电压监测,确保功能安全
  • 所有开关元件包括补偿网络和同步整流器都集成在内部

典型应用电路

在典型应用电路中,主要包含:

  • 4.6V→18V PoC输入
  • 三个DCDC转换器的外部电感配置:
    • DCDC1:2.2mH
    • DCDC2和DCDC3:1.0mH

四、关键设计考虑因素

热管理设计

  • 热阻参数‌:
    • θJ-C TOP:27.6°C/W(计算值)
    • θJA:31°C/W(计算值),35°C/W(实测值)

噪声抑制与EMC设计

  • 所有开关元件内部集成,极大减少外部干扰
  • 推荐的小尺寸电感和旁路电容布置有助于降低EMI

五、典型应用场景分析

汽车ADAS摄像头模块

  • 特别适合后视、前视和环绕视图摄像头
  • 集成滤波网络提供优异的电源纯净度

工业摄像头模块

  • 同样适用于工业级摄像头应用需求

六、安全性与可靠性设计

功能安全机制

  • NCV92310嵌入多项安全机制‌,满足ASIL B合规性要求

电压监测功能

  • 集成四个窗口电压监测器(每个通道一个)
  • 欠压和过压比较器确保输出电压在安全范围内

时钟错误保护

  • 内置2MHz系统时钟(与2.15MHz DCDC时钟分离)
  • 监测可用性和时钟偏移,出现故障时器件锁定在RESET状态

七、总结与技术发展趋势

NCV92310作为专为汽车PoC应用优化的PMIC,通过高度集成和智能化设计,为先进驾驶辅助系统提供稳定可靠的电源解决方案。

该器件展现了现代电源管理IC的发展趋势:

  • 小型化封装‌:3.5x3.5mm QFNW20
  • 高集成度‌:单一封装集成多个电源转换器
  • 智能化控制‌:通过I2C接口实现全面可编程性
  • 功能安全导向‌:内置多项安全监测和保护机制
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