ASIL级摄像头电源保护器保护您的车载摄像头

这些天，当您开车时，您的眼睛并不是唯一固定在路上的眼睛。现代车辆现在拥有多个摄像头，这些摄像头与雷达和激光雷达等其他先进传感器相结合，支持先进驾驶辅助系统 （ADAS） 等安全功能。这些传感器的融合可以检测盲点、行人、街道车道等……甚至引导车辆自行停车。例如，当今的一些半自动驾驶汽车配备8 到 12 个摄像头，可提供 360 度环绕视图以提供停车辅助功能，并提供 250m 的前方视野以避免碰撞。这些摄像头可以与超声波传感器和前向雷达配合使用，以提供更广阔的视野。

根据Research and Markets的一份报告，到 2023 年，全球汽车摄像头市场预计将达到约 75 亿美元，2018 年至 2023 年的复合年增长率为 24.3% 。研究人员指出，对 ADAS 的需求以及北美和欧洲政府对后视倒车摄像头的要求是这一增长的关键驱动力。此外，摄像头开始取代某些汽车中的传统侧视镜，新兴的驾驶员监控系统依靠摄像头来评估困倦或分心等情况。朝着更高的安全标准迈进只会继续推动对相机的需求。

鉴于这些汽车摄像头在安全方面发挥着如此重要的作用，因此必须确保它们能够正常供电并可靠运行。您还需要考虑是否符合汽车安全完整性等级 （ASIL）。ASIL 对汽车系统中的固有安全风险进行分类，是遵守 ISO 26262 的重要组成部分，该标准为安全关键汽车部件提供了国际标准。

平衡电源和保护需求

汽车摄像头有多种电源管理方案——通常，路径跨越从为远程摄像头本身提供电源的汽车电池。假设您有一个 12V 汽车电池和几个摄像头，可通过同轴电缆供电。由于电池和电缆之间的电压波动很大（每台摄像机通常在 0.3A 时为 8V-10V），您需要考虑与同轴系统供电相关的各种限制。您需要一个降压-升压转换器来调整不同的电压，尤其是在启停和冷车发动条件下。但是，您仍然需要针对过流、对地短路和电池短路等故障条件提供一些隔离，所有这些都可能造成损坏，从而影响驾驶员和乘客的安全。为了这，

更好的是，您可以为汽车摄像头模块选择高度集成的摄像头电源保护器 IC。这样的设备使您能够通过严格控制每个通道的最大电流来最大限度地减少故障缓解电路。您还可以将每台摄像机上的所有故障与单个电源和其他摄像机隔离开来。理想的保护器 IC 还将通过 I 2 C提供诊断故障信息。

摄像机保护器可以是摄像机系统的融合电子控制单元 （ECU） 的一部分。降压-升压转换器将连接到汽车电池，并通过摄像头保护器、交流阻断线圈和同轴电缆向远程摄像头提供直流电。四通道解串器将通过一组交流耦合电容器和相同的同轴电缆将微处理器连接到远程摄像机。每个远程摄像头都将由汽车电源管理 IC （PMIC）、串行器和图像传感器管理。图 2描述了这种架构。

图 1. 汽车摄像头系统的电源管理架构。

业界唯一的 ASIL 级相机保护器

Maxim 的MAX20087提供了一个可插入远程摄像头系统的摄像头保护器 IC 示例。它是业界唯一一款具有基于 I 2 C 的集成诊断功能的 ASIL 级摄像机保护器（符合 ASIL B 至 ASIL D） 。作为双通道/四通道器件，它在一个 4mm x 4mm、20 引脚 TQFN 中提供两个或四个 600mA 保护开关。单个 MAX20087 同时支持四个摄像头，而同一总线上的两个并联器件支持八个摄像头。该器件单独保护每个输出免受电池短路、接地短路和过流情况的影响。一个集成的 8 位模数转换器 （ADC） 根据 ASIL 合规性的要求监控电流、电压和电源读数。

MAX20087 集成的功能使您不必使用更多的分立元件。例如，由于该器件可阻止电池短路从反馈到电源轨，因此您无需在每个通道上添加反向阻断二极管。您可以通过购买MAX20087EVKIT评估套件来评估 MAX20087 用于您的下一个汽车摄像头设计，它可以作为独立的保护器运行，也可以通过 I 2 C 接口连接到控制器以实现高级控制和诊断。

为了完善相机系统的电源管理架构，Maxim 提供了各种汽车电源 IC。例如，这些汽车 PMIC 可以支持远程摄像头：

MAX25249和MAX25249B四路输出微型 PMIC，业界最小的此类解决方案，适用于具有精密监控的汽车摄像头。这些器件在一个 3.5mm x 3.5mm、20 引脚 TQFN 中集成了三个 DC-DC 转换器和一个高 PSRR LDO。

MAX20049灵活、紧凑、四路电源，具有 2.2MHz、500mA 降压转换器和双路 LDO，适用于汽车摄像头模块。这两个降压转换器设计用于输入电压为 3.5V 至 17V 的固定频率脉宽调制 （PWM） 操作。

鉴于这些摄像头在汽车系统中发挥的关键作用，确保您的车载摄像头供电正常并可靠运行至关重要。这就是为什么正确的汽车 PMIC 可以使您的设计与众不同。

审核编辑：郭婷