MPQ2166A-AEC1支持65μA的靜態(tài)電流滿足汽車超低靜態(tài)功耗需求

自動駕駛在汽車領(lǐng)域的發(fā)展如火如荼，但截至目前，商用級自動駕駛?cè)酝Ａ粼?L2/L3 級別。作為實現(xiàn)更高自動駕駛水平的解決方案，汽車雷達技術(shù)正迎來其高光時刻。在這些雷達技術(shù)當(dāng)中，毫米波雷達因具備精準的感知能力而成為汽車自主做出智能判斷與決策的制勝法寶。

毫米波雷達

77GHz毫米波雷達具有抗干擾能力強、精度高、體積小、算法靈活等諸多優(yōu)點，適用于遠距離、近距離、360°環(huán)視等多種應(yīng)用場景。毫米波雷達比超聲波雷達靈敏，而成本則與激光雷達不相上下，因此已成為汽車雷達市場的發(fā)展方向。

隨著自動駕駛對行業(yè)發(fā)展的持續(xù)推動，汽車雷達市場的需求也相應(yīng)激增。車載毫米波雷達技術(shù)預(yù)計將成為該市場的主要催化劑。

優(yōu)化的性能

穩(wěn)定、可靠、高性能的電源解決方案將助力毫米波雷達實現(xiàn)強大的探測性能。作為專注于電源解決方案的領(lǐng)先半導(dǎo)體制造商，MPS 與 CMOS 工藝毫米波雷達芯片制造商加特蘭微電子（Calterah）公司通力合作，為毫米波雷達的發(fā)展貢獻力量。

圖 1 顯示了適用于 Calterah Alps 系列汽車 77/79GHz 毫米波雷達的分立式電源解決方案。該解決方案采用 MPQ4420A-AEC1, MPQ2166A-AEC1, 和 MP2171-AEC1 實現(xiàn)。

圖1: MPS 為Calterah開發(fā)的分立式電源解決方案

下文將詳細介紹該分立式電源解決方案的兩個功率級。

第一功率級

MPQ4420A-AEC1 是一款通過 AEC-Q100 認證的同步降壓變換器，具有4V 至 36V連續(xù)工作輸入電壓 (VIN) 范圍。 MPQ4420A-AEC1 提供以下功能特性：

支持高達 36V 的瞬態(tài)輸入電壓，可承受其他車載功能引起的電池電壓尖峰

支持高達 95% 的占空比，在電池電壓較低時，可確保冷啟動條件下的穩(wěn)定輸出

采用 TSOT23-8 (3mmx3mm) 封裝以節(jié)省電路板空間

在12V 輸入和 5V 輸出轉(zhuǎn)換效率超過 95%的情況下，提供 2A 輸出電流 (IOUT)

此外，MPQ4420A-AEC1還支持峰值電流控制模式、快速環(huán)路響應(yīng)以及出色的動態(tài)性能，其負載調(diào)整率低至±0.2%，可確保后級電路和電源的可靠性。該器件還提供輸入欠壓保護 (UVP)、輸出過流保護 (OCP) 和過溫保護 (OTP)。這些強大的保護功能為整個毫米波雷達系統(tǒng)增加了更高級別的安全保障。

圖 2 顯示了 MPQ4420A-AEC1 的典型應(yīng)用電路。

圖2: MPQ4420A-AEC1典型應(yīng)用電路

模塊

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文章

第二功率級

與 MPQ4420A-AEC1 類似，MPQ2166A-AEC1 和 MP2171-AEC1 也是符合 AEC-Q100 認證的汽車級同步降壓變換器。

MPQ2166A-AEC1 是一款單輸入、雙輸出同步變換器。其兩路輸出電壓錯相180°，可以降低輸入電壓紋波，并減少所需的輸入電容數(shù)量。

根據(jù)實際需求，兩路輸出電流可靈活配置為2A/2A或3A/1A。其工作頻率由外部電阻設(shè)置，最大開關(guān)頻率 (fSW) 為 3MHz。超高 fSW 使得采用物理尺寸更小的功率電感成為可能，從而減小了整體電路板的布局面積。

在輕載條件下，MPQ2166A-AEC1支持高級異步調(diào)制（AAM）模式和強制連續(xù)導(dǎo)通模式（FCCM），其峰值轉(zhuǎn)換效率超過90%。

汽車平臺對功率芯片的轉(zhuǎn)換效率和靜態(tài)功耗有嚴格的要求。MPQ2166A-AEC1 支持 65μA 的靜態(tài)電流以滿足這些要求，超低靜態(tài)功耗使其成為汽車應(yīng)用環(huán)境的理想選擇。

MPQ2166A-AEC1還具有以下功能特性：

支持 2.7V 至 6V VIN 范圍和100% 占空比工作，可同時為 1V1 和 1V5 毫米波雷達通道供電

峰值電流控制，具有出色的動態(tài)性能，可助力毫米波雷達穩(wěn)定地運行

提供強大的保護功能以提高系統(tǒng)可靠性，例如OCP、OTP 和 SCP

采用 QFN-18 (2.5mmx3.5mm) 封裝

圖 3 顯示了 MPQ2166A-AEC1 的典型應(yīng)用電路。

圖3: MPQ2166A-AEC1典型應(yīng)用電路

MP2171-AEC1 是一款集成功率 MOSFET的降壓開關(guān)模式變換器。它采用 TSOT23-8 (3mmx3mm)封裝。該器件具備以下功能特性：

支持 2.5V 至 5.5V VIN 范圍和 100% 占空比操作，可為 3V3 毫米波雷達通道供電

支持高達1A的 IOUT，默認 fSW為2.6MHz，峰值轉(zhuǎn)換效率超過90%

采用恒定導(dǎo)通時間 (COT) 控制以實現(xiàn)快速環(huán)路響應(yīng)和出色的動態(tài)性能

提供OCP、OTP 和SCP 等保護功能

圖 4 顯示了 MP2171-AEC1 的典型應(yīng)用電路。

圖4: MP2171-AEC1典型應(yīng)用電路

結(jié)語

在汽車雷達技術(shù)中，毫米波雷達因其強大的探測性能推動了自動駕駛技術(shù)的進步。本文回顧了采用 Calterah Alps 系列和 MPS的 MPQ4420A-AEC1, MPQ2166A-AEC1 和 MP2171-AEC1共同構(gòu)建的分立式電源解決方案。作為一家前瞻性的電源制造商，MPS 始終致力于為各種應(yīng)用開發(fā)創(chuàng)新的電源解決方案。

審核編輯：彭菁