Člověk řídí auto a PMIC napájení. Kamera se jen dívá

Co si budeme říkat, moderní automobily a kamery k sobě zkrátka patří, podobně jako nejrůznější elektronické systémy a integrované obvody, které pro ně zase budou řídit napájení. Jeden takový v listopadu představila i společnost Renesas Electronics [1].

Napájení přísně pod kontrolou

Obvody PMIC neboli naše dobře známé „Power Management IC“ nemají za úkol jen efektivně zajišťovat dostatečný přísun energie. Od spolehlivých miniaturních součástek s různě konfigurovanými výstupy totiž chceme mnohem víc a průmysl spojený s automobily zde není žádnou výjimkou. Právě naopak, nároky na polovodiče zde teprve porostou! Pro nové generace kamerových systémů se může nyní hodit univerzálně pojatý integrovaný obvod RAA271082 s větším počtem napájecích hladin složený z primárního, synchronně snižujícího regulátoru pro vyšší napětí a dále také dvou sekundárních, nízkonapěťových synchronně snižujících regulátorů a jednoho lineárního stabilizátoru LDO.

Jak vyplývá ze zjednodušeného nákresu na obr. 2, vstupy tří posledně zmiňovaných bloků napájení jsou tedy provázány s výstupem prvního stupně (Buck 1). Řečí čísel pak na jeho výstupu obdržíme napětí v rozsahu od 2,8 V do 5,05 V pro zatěžovací proudy o velikosti až 1 A.

Obr. 1  Nový PMIC (ASIL B) s vysokou mírou integrace najde uplatnění ve spoustě aplikací pohybujících se (nejen) na čtyřech kolech [1]

Obr. 2  K otázce primárního a několika dalších sekundárních výstupů obvodu RAA271082 [2]

Druhý a také třetí stupeň (Buck 2 a 3) poté při stejném odběru shodně počítají se záběrem od 0,85 V do 3,3 V, zatímco výstupní rozsah lineárního stabilizátoru (LDO 4) dále pokryje oblast mezi 2,7 V a 3,4 V. Zde také může zátěží protékat až 300 mA.

Celý systém kromě toho nabízí čtyřnásobné sledování přepětí a podpětí, komunikaci prostřednictvím rozhraní I²C, konfigurovatelný univerzální vstup/výstup nebo např. speciální resetovací výstup / indikátor chyby.

Výčet dále pokračuje sekundární bandgap referencí pro monitorovací bloky OV/UV, vlastním self-testem po zapnutí napájení, nezávislým přístupem k OV/UV nebo i nepřetržitou kontrolou CRC, pokud jde o vnitřní registry či komunikaci po sběrnici I²C, to vše s ohledem na požadavky ISO 26262.

Čtyři výstupy, 4 × 4 mm

Novinka RAA271082 od Renesas pro řízení napájení okolo sebe nevyžaduje mnoho dalších součástek a v pouzdrech typu SCQFN (Step Cut QFN) s 24 vývody o velikosti 4 × 4 mm a s odhalenou ploškou pro ještě lepší odvod tepla tak na desce nezabere ani mnoho místa. Řešení vyhovuje AEC-Q100, třídě 1 a pracuje tedy v teplotním rozsahu od –40 °C až do +125 °C (TJ = +150 °C).

Celou řadu dostupných funkcí pak lze konfigurovat s využitím interní paměti OTP (One-Time Programmable). Výběr každého výstupního napětí, řízení jejich posloupností při zapnutí a vypínání, včetně příslušné prodlevy, ale i volba prahové úrovně pro případ přepětí či podpětí (±4 %, ±6 %, ±8 % nebo též ±12 %) se tak obejde bez účasti vnějších součástek.

V případě regulátorů bude navíc interní též jejich kompenzace. Napájecí struktura zde pracuje se vstupním rozsahem od 4,0 V až do 42 V, zatímco ke spuštění je nutných minimálně 4,5 V. Vývojáři mohou počítat s pevným spínacím kmitočtem 2,2 MHz, včetně volitelné pseudonáhodné činnosti v rozprostřeném spektru, a na výstupech č. 2 až 4 ocení též volitelné vybíjení výstupních kapacit.

Odkazy:

[1] Tisková zpráva, https://www.renesas.com/eu/en/about/press-room/renesas-introduces-new-asil-b-powermanagement-ic-ideal-automotive-camera-applications

[2] Obvody RAA271082,

https://www.renesas.com/eu/en/products/automotive-products/automotive-power-management/automotive-powermanagement-ics-pmics/raa271082-automotive-asil-bpmic-three-synchronous-buck-regulators-and-one-lowdropout-linear-regulator