关于自动驾驶系统中前视摄像头的电源模块

自动驾驶技术作为提高出行安全和效率的有效途径，已经受到汽车等相关行业的广泛关注。随着计算机视觉系统的成熟，前置摄像头正成为自动驾驶系统中经济、有效、不可或缺的一部分。

本文将对前视相机系统的电源模块进行深入剖析，详细阐述TI性价比极高的明星产品，便于相机的设计选型。

图1:前视摄像机系统的框图

相机供电系统，如图2所示，一般先从蓄电池取电，一次转换后将电压转换为5V/3.3V的中间电压。然后，在第二级电压转换之后，将其转换成负载所需的电压。一般来说，基于车载摄像头的使用和安装场景，前视摄像头的供电系统一般需要满足以下三个要求：

(1)尽可能小的体积；

(2)良好的热性能；

(3)易于使用，支持后续编程扩展。

下面将紧紧围绕这三点，从预调节电源和POL电源两个部分详细介绍TI提供的解决方案和明星产品。

图2:2:前置摄像头电源系统框图

1.预调节电源

一般乘用车配备12V电池，商用车配备更高的24V电池。由于汽车启动瞬间会出现高电压峰值，为了提高供电的稳定性，通常在与电池直接相连的芯片的输入电压范围内预留较大的电压裕度。TI针对12/24V电池推荐的宽输入Buck芯片明星产品如下。

表1:一次电源降压选型表

以LM7600X-Q1系列同步降压芯片为例，该系列：

提供不同的Pin-to-Pin当前档位选择，有利于后续产品升级；

可以实现PFM和PWM模式的无缝切换，提高轻载下的效率(LM76003-Q1最高效率达到95%，如图3(a))；);导通电阻小，保证了高效率；

外围电路简单，引脚经过特殊设计，简化PCB布局，可以提供出色的EMI (CISPR25)和热性能，如图3(b)所示。

图3:3:LM 76003-Q1重要参数图

2.二次电源

2.1 CMOS传感器电源

CMOS传感器对噪声非常敏感，尤其是AVDD电源的纹波噪声会直接影响图像质量，甚至造成图像失真。因此，传感器AVDD电平通常由LDO供电，输出噪声最小。此外，电源模块的电磁干扰和热性能也会影响最终的图像质量。根据方案的集成度，TI提供了三种可靠的CMOS电源方案。

综合一体化解决方案：PMIC

(TPS65000-Q1/TPS650320-Q1)

以TPS65000-Q1为例，为某品牌CMOS传感器供电，TPS65000-Q1提供两个高精度输出的LDO和一个高效率的Buck，输入可调，可以满足多个品牌不同电源轨的需求。并且降压频率高达2.5MHz，有效减小了电感等无源器件的体积，从而减小了整个模块的体积。

图4:集成电源方案

半集成半集成方案

半集成方案的优点是可以根据CMOS传感器的安装位置优化PCB设计，灵活性高。

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图 5：半集成供电方案

该方案性价比最高，且芯片可选种类繁多。TI 汽车中的 LDO 以及双路 Buck 明星产品如下表所示。

表2：CMOS sensor 供电明星产品选型表

(c) Discrete 分立方案——LDO + BUCK*2

分立方案总体价格较低，但由于芯片数量增多，为摄像头模块的小封装布局提供了极大的困难。所以一般不推荐使用。

2.2 Processor + Memory 供电——PMIC

由于前视摄像头处理器中集成了 GPU、Safety MCU、图像信号处理器 ISP 以及以太网接口等模块，因此电源需求较多，且对各路电源要求不一。TI 为多种 processor 定制了 PMIC 供电方案。以处理器中常用的 PMIC 芯片——TPS6594-Q1 为例：

TPS6594-Q1 集成了 5 路 Buck 和 4 路 LDO（其中一路极低噪声的 LDO）；

具有低 EMI 噪声以及良好的热性能，并且外围电路较少、易于使用；

PMIC 剩余输出的 Buck 通道，还可以用来给存储器 (Memory) 供电，能够有效缩小整体解决方案的体积。

TI 为不同的处理器（TDA4/Mobileye Qx/Xilinx/NXP 等）定制的 PMIC 供电方案，如下表所示。

表 3：Processor 供电 PMIC 选型表

结语

TI能够提供一个非常完整的前视摄像头供电方案，性价比高、电磁干扰低，能够精简模块设计，在满足模块热性能的同时缩小整体解决方案体积，为您的前视摄像头订制完美的解决方案。

如需获取更多在线技术支持，请访问 TI E2E 中文支持论坛 (e2echina.ti.com)。

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原文标题：技术干货 | 自动驾驶之眼——前视摄像头系统供电模块深度解剖