突破摄像头系统设计边界 | 拓尔微电子全链路芯片解决方案赋能下一代视觉应用

我们正处在一个“视觉为王”的时代。从确保行车安全的ADAS摄像头，到7x24小时不间断工作的安防监控，再到赋能机器视觉的AI摄像头，市场对影像质量、系统可靠性及集成度的要求已达到前所未有的高度。然而，追求极致性能的道路上布满荆棘：

系统功耗、能效与稳定性：车载环境下的冷启动、抛负载等瞬态电压冲击（高达36V）直接威胁系统存亡；安防摄像头PoE供电功率受限，需极致优化效率；AI模组多路电源时序要求严苛，时序错误将导致启动失败、AI摄像头算力激增带来功耗压力。

空间限制与集成度：摄像头模组日益小型化，PCB面积寸土寸金，传统的多颗分立电源和驱动方案已难以满足紧凑布局的需求。

热管理挑战：安防摄像头需7x24小时不间断工作，车载环境温度范围宽，电压瞬变剧烈，密闭空间内的高功耗会导致核心元件（如图像传感器、LED灯珠）温升过高，直接影响画质表现与器件寿命。

EMI/EMC干扰：高频开关电源产生的电磁干扰可能影响图像传感器信号的纯净度，甚至干扰周边敏感的射频、通信模块，导致系统认证失败。

控制精度与响应：LED驱动电流的精度直接影响补光均匀性与夜视效果；电源的瞬态响应速度则决定了在负载突变时影像是否会出现瞬间失真。

面对这些错综复杂的挑战，选择一款高效、稳定、高集成度的芯片方案，已成为赢得市场的关键。拓尔微电子深耕于此，其产品矩阵直击上述行业痛点。

拓尔微八大核心芯片，精准破解设计难题

  1  .  5合1马达驱动：TMI8160I — 对焦系统的控制中枢

作为摄像头对焦系统的“控制中枢”，TMI8160I展现了高集成度与精准控制的完美结合。

破解复杂度与精度难题：其支持1-4通道输出控制，最高支持1/256微步细分，提供七种控制模式，实现对步进电机与有刷直流电机的精确运动控制，满足自动对焦（AF）和光学防抖（OIS）对平稳、精准定位的苛刻要求。通用400kHz I²C接口实现灵活控制，极大节省MCU I/O资源。

实现低噪与高可靠性：内置的力矩保持功能确保马达在静止时稳定锁止；电流自增益控制优化输出力矩；结合内建抖频功能，有效降低电机运行噪音与抖动，提升影像稳定性。全面的保护机制确保驱动系统在各种工况下可靠运行。

优化空间与易用性：采用QFN3x3-20紧凑封装，专为空间受限的安防摄像头模组优化，外围电路简洁，极大简化BOM清单与调试工作，加速产品上市。

  2  .  DC/DC转换器：TMI3342B / TMI3108F — 系统的高效能量引擎

作为摄像头模组的“高效能量引擎”，TMI3342B以其高效能和简洁设计为核心电路供电保驾护航。

破解效率与纹波难题：采用先进的同步COT架构，实现超快瞬态响应与低纹波特性。4.5V-30V宽输入电压范围，持续2A输出电流能力，配合轻载高效模式，确保从轻载到重载全程高效，显著降低系统功耗与温升。

优化设计并增强保护：支持单颗22μF输出电容即可稳定工作，有效优化BOM成本与占板面积。内置150mΩ（高压侧）与78mΩ（低压侧）的低内阻功率MOSFET，提供过流（打嗝模式）、过温、软启动等全面保护功能，确保电源系统坚固耐用。

保障系统稳定运行：固定的500kHz开关频率，易于滤波器设计，其低噪声特性为图像传感器、处理器等核心负载提供纯净、稳定的电力供应，从源头保障画质清晰度。

  3  .  LDO：TMI6028AI/BI — 模拟电路的静谧卫士

作为模拟与射频电路的“静谧卫士”，TMI6028AI/BI专为对噪声敏感的负载提供洁净电源。

破解噪声与空间难题：拥有卓越的电源抑制比（PSRR），有效滤除电源轨上的高频噪声，为图像传感器模拟核、低噪声放大器等关键电路提供“净土”，直接提升图像信噪比。采用PHSOT23-6小封装实现双路300mA独立输出，较两颗分立LDO大幅节省PCB面积，温升可控。

实现低功耗高精度：极低的静态电流，特别适合需要常电待机或电池供电的应用场景，有效延长续航。高精度的输出电压调整，确保供电电压的准确性与稳定性。

提升系统集成度：单芯片实现双路供电，简化了电源树设计，减少了物料种类，提升了生产效率与系统一致性，是空间受限型高清摄像模组的理想选择。

  4  .  PMU：TMI7206-XX-Q1 — 车规摄像头的动力心脏

作为车载摄像头的“动力心脏”，TMI7206-XX-Q1展现了卓越的系统级设计理念。

破解功耗与稳定性难题：其36V高输入耐压能力，允许芯片直接连接12V汽车电池，省去前级DC-DC转换器，从源头降低功耗与复杂度。符合ISO 16750-2标准的瞬态电压承受能力（36V/400ms）及25.5V输入过压保护（OVP），确保系统在恶劣的电源环境下坚如磐石。其2.1MHz的高开关频率有效避开了AM广播频段，结合内置展频技术，显著降低EMI，简化滤波设计。

攻克空间与精度瓶颈：采用QFN3x3-16超小封装，单芯片集成3路Buck（其中2路支持0.6-1.9V宽范围@0.05V 步进精密调节）和1路高PSRR LDO，极大节省PCB面积。±1.5%的输出电压精度、>60dB@100kHz的PSRR以及10种可配置上电时序，为图像传感器提供纯净、精准、时序正确的电源，是提升图像质量的根本保障。

保障系统可靠：全面覆盖输入欠压锁定（UVLO）、输出过压/过流/短路保护（OVP/OCP/SCP）、过温保护（OTP）等10种保护机制，符合AEC-Q100 Grade 1车规标准，为安全保驾护航。

  5  .  电源开关：TMI6240I — 电源域的智能管家

作为摄像头模组内部电源域的“智能管家”，TMI6240I实现了电源通路的精准、高效与安全管理。

破解浪涌与空间难题：支持2.7V-17V宽输入范围，具备外部可调软启动功能，能有效抑制浪涌电流冲击，防止系统因突入电流而异常。75mΩ的低导通电阻确保较低的导通压降与功耗。采用PDFN3x2-6小封装，占板面积小。

实现精准控制与全面保护：可通过使能引脚轻松控制电源域的开启与关断，配合快速输出放电功能，实现电源的快速、干净关断。集成18.5V输入过压保护（OVP）、过流保护（OCP）、短路保护（SCP）及过温保护（OTP），为后续电路提供周全防护。

优化功耗与可靠性：静态电流低至48μA（12VIN），关断电流低至0.8μA，非常适合电池供电或需低功耗待机的应用场景，提升系统能效与可靠性。

  6  .  LED Driver：TMI5202 / TMI5222D — 夜视环境的补光大师

作为摄像头在低光环境下的“补光大师”，TMI5202/TMI5222D确保了补光效果的均匀、精准与高效。

破解调光精度与效率难题：两者均支持1%高精度PWM调光，超低的反馈电压（100mV±5%）降低了采样损耗，高达99%的占空比和4.5V-24V的宽输入范围，适配各种LED灯珠配置，实现高效率的驱动。TMI5222D更支持双通道分时独立调光，单芯片即可驱动两路LED灯板，提升集成度。

实现稳定与可靠驱动：固定900kHz开关频率，有助于减小外围电感尺寸，并避免敏感频段干扰。全面的故障检测与保护功能（LED开路/短路、采样电阻异常、过温保护），结合±3500V HBM ESD防护等级，确保驱动芯片在恶劣环境下稳定工作。

提升夜视成像效果：精准的电流控制保证了补光均匀性，避免了画面过曝或闪烁，显著提升摄像头在夜间或低照度环境下的成像质量与识别率。

  7  .  PD协议芯片：TME7311/7312/7313 / TMI7302E — PoE供电的标准化入口

作为安防摄像头等PoE受电设备的“标准化供电入口”，该系列芯片提供了高效、紧凑、可靠的以太网供电解决方案。

破解集成度与兼容性难题：全系列符合IEEE 802.3af标准（15W），TME7313系列符合IEEE 802.3at标准（30W），均内置100V，0.6Ω的低阻抗Pass MOSFET和检测电阻。TMI7302E更采用SOT23-3超小封装，将方案尺寸推向极致，极大简化外围电路与布板难度。

确保高效与可靠运行：低至0.6Ω的导通阻抗带来更低的导通损耗和温升。提供浪涌电流限制（85mA-100mA）和直流输入电流限制（640mA-740mA），确保与供电设备（PSE）的安全对接与正常操作，内置的过温保护进一步增强了可靠性。

保障互联互通：通过Sifos测试系统的全面验证，确保与业界主流PSE设备的100%兼容性，有效降低项目部署风险，提升产品上市速度。

8  .  三合一PD：TME7350 / 7352 — 一体化PoE电源解决方案

作为PoE供电设备的“一体化电源解决方案”，TME7350/7352在PD协议芯片的基础上实现了更高层次的集成。

破解方案复杂性与EMI难题：在PD控制器基础上，TME7350（SOP-8）和TME7352（SOP-16）进一步集成了反激式控制器和500mΩ/200V的高压功率MOSFET，构成完整的隔离电源方案。采用原边调节（PSR）和峰值电流模式控制，实现快速瞬态响应，内置频率抖动技术有效降低EMI辐射。

实现高度集成与简化设计：单芯片即可完成PD协议解析、隔离电源转换和功率开关驱动，极大减少了外部元件数量，简化了原本复杂的反激式电源设计，显著压缩了开发周期与PCB占用面积。

提升整体能效与可靠性：高度集成的架构优化了功率路径，提升了整体能效。完备的内部控制与保护逻辑，确保了电源系统的稳定可靠输出，为终端设备提供坚实的能源基础。

面对摄像头系统在高清化、小型化、智能化进程中遭遇的功耗、散热、空间、干扰与控制精度等多重挑战，拓尔微电子提供覆盖电源管理、马达驱动、POE电源及LED驱动的完整芯片解决方案。本方案以其高集成、高效率、高可靠性及卓越的EMI性能，精准应对行业痛点，助力工程师打造更具市场竞争力的终端产品。

在视觉技术飞速迭代的今天，卓越的影像系统源于对每一个细节的精准把控。拓尔微电子凭借其深厚的技术积累和对市场需求的深刻洞察，提供从电源管理到精准驱动的全链条、高性能、高可靠性芯片解决方案。选择拓尔微，就是选择一位值得信赖的技术伙伴，共同为下一代智能视觉系统赋能。

审核编辑 黄宇