車載システムオンチップ (SoC) コア電源使用事例 : 先進運転支援システム (ADAS)

事例

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この使用事例では、 先進運転支援システム (ADAS) (図1参照) の自動車コア電源用のMPQ2967-AEC1とMPQ86960-AEC1について検討します。

図1 : 先進運転支援システム

MPSは、MPQ2967-AEC1、および、MPQ86960を使用した包括的な電源管理ソリューションを開発しました。これらは、従来の製品と比較して、システムオンチップ (SoC) コア電源アプリケーションの効率と電力密度を向上します。

自動車技術がエレクトロニクスへの依存度が高まるにつれ、これらの複数のシステムの通信方法がより集中化され、効率的なパフォーマンスを実現します。ADASドメインコントローラは、カメラ、レーダー、光検出と測距 (LiDAR) と地図からすべてのセンサデータを収集する中心点であり、そこから潜在的な危険で車を電源停止する必要があるかどうかなど、将来の関連する決定を下すことができます。ADAS電子制御ユニット (ECU) は、高度な運転支援システム機能を担う専用モジュールです。これらのモジュールは、ADASシステムへの統合と集中化が進んでいます。

図2は、ADASドメインコントローラとECUによる自動車コンピューティングの進化を示しています。

図2 : 車載コンピューティングの進化

MPSは、MPQ2967-AEC1、および、MPQ86960を使用した包括的な電源管理ソリューションを開発しました。これらは、従来の製品と比較して、システムオンチップ (SoC) コア電源アプリケーションの効率と電力密度を向上します。両製品は、スペースに制約のあるPCB領域を備えた車載用SoC、CPU、GPU、FPGAのコア電源レールに電力変換ソリューションを提供します。

MPQ2967-AEC1は、PMBusインタフェースを備えたデュアルレールのデジタルマルチフェーズコントローラで、デジタル制御を提供して、設計サイクルを短縮するための柔軟性、設定可能性、拡張性を実現します。高度なコンスタントオンタイム (COT) パルス幅変調 (PWM) コントローラ技術により、出力容量が低減され、EMIが予測可能になります。さらに、MPQ2967-AEC1の内蔵メモリは顧客の構成を保存するために使用でき、最大1000回再設定できます。

安全志向のMPSの車載用MPSafe^TMの製品ラインアップの一部として、自動車認定製品であるMPQ2967-AEC1は、機能安全製品開発プロセスであるISO 26262に従って開発されました。デジタルマルチフェーズコントローラはTQFN-40 (6mm x 6mm) パッケージで提供され、AEC-Q100認定を受けています。

MPQ2967-AEC1の付加機能は以下のとおりです :

• PWM-VIDインタフェース準拠
• 自動ループ補償
• 全体的効率を向上させる、不連続伝導モード (DCM) 有り、および無しでの自動フェーズシェディング (APS)
• 相間でアクティブな電流バランス
• 入力電圧 (V_IN)、出力電圧 (V_OUT)、出力電流 (I_OUT)、およびレギュレータ温度に対する正確なモニタリング
• 低電圧誤動作防止機能 (UVLO)、過電圧保護 (OVP)、過電流保護 (OCP)、逆電圧保護 (RVP) を含む包括的な保護
• メモリ変換のための巡回冗長検査 (CRC) および誤り訂正符号 (ECC)
• PMBus通信のパケットエラーチェック (PEC)
• 各レールの電源シーケンス用に個別のEN
• デジタルで設定可能なロードライン

MPQ86960は、内蔵パワーMOSFETとゲートドライバを備えたモノリシックなハーフブリッジで、効率とコンパクトなサイズが重視される自動運転アプリケーションに最適です。モノリシックな設計により、必要な部品が全体的に少なくなり、より高いスイッチング周波数 (f_SW) を実現し、インダクタのサイズとコンデンサの数を削減します。モノリシックなハーフブリッジは、LGA-38 (5mm x 6mm) パッケージで提供されます。

MPQ86960の3V～22Vの広いV_INの動作範囲は多用途性を提供します。このデバイスは、スイッチング損失を低減して高効率を実現するとともに、Accu-Sense^TM 電流センシング技術による優れた精度を実現します。統合されたMOSFETとドライバは、デッドタイム (DT) を最適化し、寄生インダクタンスを低減することで、より高い効率を実現します。

MPQ86960の付加機能は以下のとおりです :

• 最大50Aの連続出力電流 (I_OUT)
• トライステートPWM信号を採用
• ブートストラップ用の内蔵スイッチ (BST)
• 温度検知
• 電流制限保護と故障フラグ
• 過熱保護 (OTP) および故障フラグ
• マルチフェーズ動作で使用

MPQ2967-AEC1、およびMPQ86960は、高度な運転支援システムを含むさまざまなアプリケーションの車載用SoCコアレールに電力を供給するように設計されています。MPQ2967-AEC1とMPQ86960のプロセス技術を組み合わせることにより効率が最適化され、より安全で信頼性の高い車載システムを実現すると同時に、車載用バッテリーの幅も拡張されます。

MPQ2967-AEC1、MPQ86960-AEC1およびこれらのパーツを使用できる追加のアプリケーションの詳細については、MPSのマルチフェーズデジタルコントローラとIntelli-Phase^TM DrMOSの一覧をご覧ください。