ASIL级摄像头电源保护器保护您的车载摄像头

如今，当您开车时，您的眼睛并不是唯一盯着道路的人。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，支持高级驾驶辅助系统（ADAS）等安全功能。这些传感器的融合可检测盲点、行人、街道等......甚至引导车辆自行停车。例如，今天的一些半自动驾驶汽车有8到12个摄像头，为停车辅助提供360度环视，并为避免碰撞提供250米的前方视野。这些摄像机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7年，全球汽车摄像头市场预计将达到约5亿美元，2023年至24年的复合年增长率为3.2018%。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，摄像头开始取代一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。向更高的安全标准的转变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关键的作用，因此必须确保它们正确供电并可靠运行。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，是符合ISO 26262的重要组成部分，ISO <>为安全关键型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，路径从提供电源的汽车电池到远程摄像头本身。假设您有一个 12V 汽车电池和几个摄像头，可以通过同轴电缆供电。由于电池和电缆之间的电压摆幅很大（通常为8V-10V，每台摄像机0.3A），因此您需要考虑与同轴系统供电相关的各种约束。您需要一个降压-升压转换器来调整不同的电压，尤其是在启停和冷启动条件下。但是，您仍然需要针对过流、对地短路和电池短路等故障情况提供一些隔离，所有这些都可能导致损坏，从而影响驾驶员和乘客的安全。为此，您可能需要根据系统中的摄像机数量开发用于系统监控的其他硬件和软件和/或使用多个离散设备。

更好的是，您可以为您的汽车摄像头模块选择高度集成的摄像头电源保护器IC。这种器件使您能够通过严格控制每个通道的最大电流来最小化故障缓解电路。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还可以通过I2C.

相机保护器可以是相机系统的融合电气控制单元（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源。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。每个远程摄像头将由汽车电源管理IC（PMIC）、串行器和图像传感器进行管理。图 2 描述了此体系结构。

图2.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。它是业界唯一的 ASIL 级相机保护器（符合 ASIL B 到 ASIL D），集成了 I2基于 C 的诊断。作为双/四通道器件，它在 600mm x 4mm、4 引脚 TQFN 中提供两个或四个 20mA 保护开关。MAX20087单路同时支持8个摄像头，而在同一总线上并联的两个器件支持<>个摄像头。该器件可单独保护每个输出免受电池短路、对地短路和过流情况的影响。集成的 <> 位模数转换器 （ADC） 可根据 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，由于该器件阻止电池短路回馈到电源轨，因此无需在每个通道上添加反向阻断二极管。购买MAX20087EVKIT评估板，可以评估MAX20087的下一个车载摄像头设计，该评估板可以作为独立的保护器工作，也可以通过I.连接到控制器。2用于高级控制和诊断的 C 接口。

为了完善摄像头系统的电源管理架构，Maxim提供各种汽车电源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是业界尺寸最小的此类解决方案，用于具有精密监控功能的汽车摄像头。这些器件在 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是灵活、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。两个降压转换器设计用于固定频率脉宽调制 （PWM） 操作，输入电压范围为 3.5V 至 17V。

鉴于车载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正确供电并可靠运行至关重要。这就是为什么合适的汽车PMIC可以使您的设计与众不同。

审核编辑：郭婷