高效小规格电源方案，为影像传感器供电

来源：TI供稿  作者：2014年08月06日 10:00

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[导读] 为汽车摄像机应用中的数字影像传感器供电涉及各种不同的设计要素。在下雨、积雪、雾天以及其他困难的驾驶环境下，高水准的影像质量是十分必要的。汽车驾驶员在倒车时对该技术的依赖程度要远远高于肉眼检查。如果模拟电源轨道的低噪声需求、效率和尺寸等主要设计要素不能得到优化，那么在良好天气条件下运作良好的解决方案未必能适用于恶劣的天气条件。

关键词：LM34919电源设计方案TI影像传感器

　　作者：TI公司 Steve Brown，Mathew Jacob

　　设计要素

　　为汽车摄像机应用中的数字影像传感器供电涉及各种不同的设计要素。影像质量是衡量此类应用是否能盈利的重要指标。在下雨、积雪、雾天以及其他困难的驾驶环境下，高水准的影像质量是十分必要的。汽车驾驶员在倒车时对该技术的依赖程度要远远高于肉眼检查。如果模拟电源轨道的低噪声需求、效率和尺寸等主要设计要素不能得到优化，那么在良好天气条件下运作良好的解决方案未必能适用于恶劣的天气条件。

　　高级驾驶员辅助系统

　　例如，Aptina AR0132 是一款普及的传感器，拥有120万像素和和 720p60 分辨率，支持高动态范围成像，适用于汽车高级驾驶员辅助系统 （ADAS） 及周围视图／停车辅助摄像应用。其中内核 （VDD） 及 I/O 部分 （VDD_IO） 需要 1.8V 电压，模拟部分（VAA、VAA_PIX 和 VDD_PLL）需要 2.8V 电压。很显然，该芯片的模拟部分更容易受其电源线噪声的影响。很多设计方案都使用了低压差稳压器 （LDO） 将所有电源从5V的输入轨道加以降频转换。

　　设计目标

　　整体目标是为 AR0132AT 影像传感器提供一种实用的电源系统实施方案，使其成功集成至汽车应用及封装中。虽然其它传感器与系统的详细情况可能有所不同，但本文所讨论的原理具有普遍的适用性。

　　影像传感器的尺寸非常重要，因为它必须纳入 25 毫米的立方体中，这就对整体效率和良好的散热管理提出了很高要求。尽管 LDO 具有低噪声输出，但其功耗高，会对影像传感器加热，造成不良影响，因此在 25 毫米的立方体中工作并不理想。

　　开关电源解决方案的功耗要低得多，但本质上具有更高的输出纹波和噪声。在实施开关电源解决方案时，需要额外注意影像传感器对其模拟输入电源轨道的噪声（纹波）敏感度。

　　设计过程

　　为设计出能够为影像传感器高效供电的电源系统，有必要知道传感器敏感度等级和开关电源的纹波输出，以便采取相应设计步骤将传感器电源轨上的纹波降至退化阀值以下。

　　影像传感器的噪声阀值测量

　　图 1 中的简单电路是用来限定每个传感器电源轨道的噪声阀值。

　　图 1 噪声阀值测试电路

　　通过在手提电脑上运行的 Aptina Devware 开发软件观察影像质量，我们看到发生器频率从50kHz提高到了5MHz。就敏感轨道而言，信号大小会不断减弱，直到不再出现视觉假象为止。

　　本文选自电子发烧友网7月《汽车电子特刊》Change The World栏目，转载请注明出处！
　　

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• 第 1 页：高效小规格电源方案，为影像传感器供电

• 第 2 页：部件选取考量

• 第 3 页：原理验证

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