MobileyeのEyeQ6Lプラットフォーム向けMPSafe^TM 電源サブシステムソリューション

リファレンスデザイン

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1 概要

1.1 説明

EVME6L_00Aは、MobileyeのEyeQ6Lプラットフォームに電力を供給する、MPSafe™電源サブシステムソリューションで、自動車の自動運転を可能にします。このソリューションは、高効率なスイッチングレギュレータにより優れた電力供給を実現します。

これらのパワーコンバータの制御アーキテクチャにより、システムは出力容量を増やすことなく、負荷過渡に対して高速かつ優れた過渡応答を実現することもできます。さらに、MPQ79500FS電圧モニタとMPQ79700FS電源シーケンサにより、システムはASIL-Dの機能安全グレードを達成できます。

1.2 機能

9個の出力レール :

8個のポイントオブロード (PoL) コンバータ
1個の同期整流降圧コンバータによって提供される1個のコアレール

過電圧 (OV) 故障、低電圧 (UV) 故障、
および電力シーケンス記録向けの
高精度でモニタする12個の電圧レール
故障検出機能を備えた12個のシーケンサチャネル
32kHz水晶発振器ドライバ
リアルタイムクロック (RTC)
ウィンドウウォッチドッグ
最大20Aのプリレギュレータ

図1: EVME6L_00A リファレンスデザイン

1.3 アプリケーション

自動運転プラットフォーム
自動車の先進運転支援 (ADAS)
プラットフォーム

2 リファレンスデザイン

2.1 ブロック図

MPSは、EyeQ6Lシステムオンチップ (SoC) の電源を評価および設計するためのツールとしてEVME6L_00A評価ボードを提供します。図2に評価ボードのブロック図を示します。

ボードには2つの低電流電圧レギュレータ (MPQ5075AおよびMPQ3414B)、6つの低電流出力を備えた1つのPMIC (MPQ7920)、および1つの高電流電圧レギュレータ (MPQ2886)が含まれます?。MPQ2286は、固定周波数ゼロ遅延パルス幅変調 (ZDP) 制御を提供し、高速で優れた過渡応答を実現します。MPQ7920は、コンスタントオンタイム (COT) 制御アーキテクチャを提供し、システムが高速な過渡応答を実現できるようにします。最後に、このシステムには、これらの製品の機能安全機能を評価するための1つのMPQ79700FSパワーシーケンサと2つのMPQ79500FS電圧モニタが含まれています。

図2: 機能ブロック図 ^{(1) (2)}

注意 :
1) MPQ79700FS はオプションです。システムはアプリケーションマイクロコントローラ (MCU) を使用してレギュレータをイネーブルにすることができます。
2) MPQ5075A、およびMPQ3414Bは、ユーザーの外部ニーズ (CANやMIPIなど) に対応するオプションです。

2.1 レールの割り当て

表1に、システムの包括的なレール割り当てを示します。

表1: レールの割り当て

DC/DCコンバータ	デバイス	出力 (V)	出力 (A)	MPQ79500チャネル	MPQ79700
EN1	EN2	EN3	EN4
HCVR1	MPQ2286	0.75	11	0x30 (チャネル 2)		x
LDO1	MPQ7920	1.8	0.3	0x33 (チャネル 4)			x
LDO0	MPQ7920	0.75	0.25	0x33 (チャネル 6)			x
SW6	MPQ3414B	5	0.3	0x30 (チャネル 1)				x
SW5	MPQ5075A	3.3	3	0x30 (チャネル 3)	x
SW4	MPQ7920	1.25	2	0.33 (チャネル 3)			x
SW3	MPQ7920	0.6	2	0x33 (チャネル 1)			x
SW2	MPQ7920	1.8	1.5	0x33 (チャネル 5)			x
SW1	MPQ7920	1.1	2	0x33 (チャネル 2)			x

2.2 関連ソリューション

このリファレンスデザインは、次のMPSソリューションに基づいています。

表2: 関連ソリューション

MPSの集積回路	概要
MPQ79500FS-AEC1	6チャネル、ASIL-D電圧モニタ
MPQ79700FS-AEC1	車載用機能安全パワーシーケンサ
MPQ5075A-AEC1	電流制限を設定可能な5.5V、5A、低オン抵抗 (R_DS(ON)) 負荷スイッチ
MPQ2286-AEC1	MPSafe^TM QM、6V、12A、設定可能な高周波降圧レギュレータ
MPQ7920-AEC1	4つの降圧コンバータ、5つのLDO、I²CとMTP経由の柔軟なシステム設定付き、5V PMIC
MPQ3414B-5-AEC1	1.5A、2.2MHz、5V V_OUT、52μA自己消費電流、出力切断付き同期整流ステップアップコンバータ
MPQ4371GVE-6001-AEC1	36V、10A、超低静止電流、同期整流ステップダウンコンバータ
MPQ5850-AEC1	逆流保護機能付き、36V、スマートダイオードコントローラ

2.3 システム仕様

表3: システム仕様

パラメータ	仕様
プリレギュレータ入力電圧 (V_IN) 範囲	3.3V?36V
プレレギュレータの定格電力	33W
低電流レール	8のレール
低電流電圧レギュレータ (VR) 出力電力	21W
高電流レール	1のレール
高電流 VR 出力電力	8.25W
ボードのフォームファクタ	145mm x 160mm x 20mm

表4: 詳細なシステム仕様

レール	PN	直流電圧レベル (V)	直流電圧リップル ⁽³⁾ (mV)	スイッチング周波数 (kHz)	ピーク効率 ⁽⁴⁾ (%)
PRE_REG	MPQ4371	3.35	50.08	2200	90.8
VDD_C0RE	MPQ2286	0.76	10.42	2200	90
1V1	MPQ7920 (降圧1)	1.11	14.58	2000	83.9
1V8_RING	MPQ7920 (降圧2)	1.79	9.02	2000	89.9
0V6	MPQ7920 (降圧3)	0.60	5.75	2000	74.6
1V25_MCU	MPQ7920 (降圧4)	1.26	10.89	2000	84.8
1V8_EQ	MPQ7920 (LDO 0)	1.79	6.90	-	-
0V75_MIPI	MPQ7920 (LDO 1)	0.74	16.34	-	-
3V3	MPQ5075A	3.3	25.97	-	99.7
5V_CAN	MPQ3414B	5.00	16.02	2200	-

注意 :
3) これらの値は最大負荷電流および 25°C での値です。
4) これらの値は、25°Cにおける各電源ユニット (PSU) の公称条件でのものです。

表5: 過渡応答仕様

レール	公称電圧 (V)	公称電流 (A)	電流変化率 (A/μs)	電流変化過振幅 (A)	総電圧変化⁽⁵⁾ (mV_PP)	総電圧変化 ⁽⁵⁾ (%)
VDD_CORE	0.75	11.3	7.5	7.5	30.56	4.07
1V1	1.1	2	1	1	17.71	1.61
1V8_RING	1.8	1.5	0.15	0.15	45.44	2.52
0V6	0.6	2	1	1	14.60	2.43
1V25_MCU	1.25	2	1	1	30.71	2.45
1V8_EQ	1.8	0.3	0.15	0.15	56.73	3.15
0V75_MIPI	0.75	0.25	0.125	0.125	40.06	5.34
3V3	3.3	3	2	2	76.42	2.31
5V_CAN	5	0.3	0.15	0.15	185.90	3.71

注 :
5) 負荷過渡、DC精度、IRドロップを含む

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